[發明專利]一種對多種脈沖的波形甄別算法

有效

• 申請號: 201710128123.7
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN108535764B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 陳立;以恒冠;李強;唐智輝;王明亮;楊波;商潔
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01T1/20
• 分類號: G01T1/20;G01T1/202;G01T1/203
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;周敏毅

本發明屬于輻射探測技術領域，涉及一種對多種脈沖的波形甄別算法。所述的波形甄別算法包括如下步驟：1)提取脈沖的5項特征信息，分別為：a)脈沖的峰值P；b)脈沖到達峰的時刻tsubgt;p/subgt;；c)達峰前脈沖幅度第一次到達或超過峰值十分之一的時刻tsubgt;p01/subgt;；d)tsubgt;p/subgt;時刻后tsubgt;1/subgt;～tsubgt;2/subgt;時間內脈沖幅度的平均值Msubgt;0/subgt;；e)tsubgt;p/subgt;時刻后tsubgt;2/subgt;～tsubgt;3/subgt;時間內脈沖幅度的平均值Msubgt;1/subgt;；2)根據步驟1)提取的5項特征信息，計算3個甄別參數；3)通過實驗確定各種脈沖的所述的3個甄別參數的分布規律，確定甄別閾值，從而實現脈沖甄別。利用本發明的波形甄別算法，可以同時甄別多種脈沖，從而同時實現多種輻射粒子類型的甄別。

技術領域

本發明屬于輻射探測技術領域，涉及一種對多種脈沖的波形甄別算法。

背景技術

在輻射探測中，波形甄別技術常用于甄別粒子類型。一般地，不同類型的粒子入射到探測器中，產生的脈沖形狀各不相同，通過波形甄別技術，能識別不同類型的脈沖形狀，從而甄別粒子類型。近年來隨著快速數模轉換器(ADC)和現場可編程陣列(FPGA)硬件工藝的發展，波形甄別技術常借助數字信號處理系統完成，即先將脈沖信號用ADC采集，再用FPGA進行處理。

很多波形甄別算法都利用了脈沖的時域信息，即需要從時域脈沖形狀中提取特征信息并生成甄別參數。這類算法主要可以分為兩類：一類提取的特征量為特定時間內的脈沖的幅度信息，如電荷比較法和常時間甄別算法；另一類提取的是特定幅度范圍內的時間信息，比如上升時間甄別算法和恒比甄別算法。當需要甄別的脈沖種類數量較少(一般不超過兩種)時，可以使用這些算法；但如果需要甄別的脈沖種類較多時，這些算法往往效果不佳。

發明內容

本發明的目的是提供一種對多種脈沖的波形甄別算法，以解決現有技術的波形甄別算法只能甄別兩種以下粒子及由其產生的脈沖的技術問題。

為實現此目的，在基礎的實施方案中，本發明提供一種對多種脈沖的波形甄別算法，所述算法包括如下步驟：

1)提取脈沖的5項特征信息，分別為：a)脈沖的峰值P；b)脈沖到達峰的時刻t_p；c)達峰前脈沖幅度第一次到達或超過峰值十分之一的時刻t_p01；d)t_p時刻后t₁～t₂時間內脈沖幅度的平均值M₀；e)t_p時刻后t₂～t₃時間內脈沖幅度的平均值M₁；

2)根據步驟1)提取的5項特征信息，計算式(1)所示的3個甄別參數，

其中f₁和f₂為脈沖的幅度信息，T₀為脈沖的時間信息，f₁表示峰的相對高度，f₂表示脈沖后沿的下降速度，T₀表示脈沖前沿的上升速度；

3)通過實驗確定各種脈沖的所述的3個甄別參數的分布規律，確定甄別閾值，從而實現脈沖甄別乃至粒子甄別。

在一種優選的實施方案中，本發明提供一種對多種脈沖的波形甄別算法，其中所述的多種脈沖為由疊層閃爍探測器產生。

疊層閃爍探測器是將多種發光衰減時間常數不同的閃爍體和一個光電倍增管(PMT)光學耦合在一起組成的探測器，所有閃爍體的閃爍光由同一個PMT輸出。疊層閃爍探測器常用于粒子類型甄別。