[發明專利]對核能譜線進行仿真的模擬能譜曲線仿真方法

有效

• 申請號: 201811085398.8
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN109271707B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 易良碧;余國剛;王禮;涂小芳
• 申請（專利權）人: 易良碧
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 杭州聚邦知識產權代理有限公司 33269
• 代理人: 蔣全強

本發明涉及對核能譜線進行仿真的模擬能譜曲線仿真方法，包括如下步驟：步驟S1，獲取實際核能譜曲線圖；步驟S2，對實際核能譜曲線圖進行處理以獲得模擬能譜曲線；本發明的模擬能譜曲線仿真方法通過對實際核能譜曲線圖進行曲線識別并將能譜曲線數值化，從而得到能譜曲線各點的數值（即核能譜的能級和各能級的計數率），再通過蒙特卡羅方法隨機直接抽樣這一組數值以得到關于各核能級的隨機數，從而模擬核衰變過程的隨機性，最終再對所述隨機數進行統計處理得到模擬能譜曲線，通過反演對比模擬能譜曲線與實際能譜曲線以確定仿核信號發生器的可靠性與精確性。

技術領域

本發明涉及一種核能領域，尤其涉及對核能譜線進行仿真的模擬能譜曲線仿真方法。

背景技術

核衰變過程在時間上是隨機發生的，衰變過程釋放射線(能量)也是隨機的，但對其發生的時間間隔及能量值作統計分析，可得知核衰變過程有著以下特性：在發生核衰變的時間間隔上近似服從指數分布；核衰變過程對外釋放的能量(即能譜)近似服從高斯分布。

基于核衰變過程存在以上特性，傳統方式的仿核信號發生器是以服從不同分布的隨機數來模擬核信號特征，即以服從指數分布隨機數模擬核信號在時間間隔統計特性；以高斯分布隨機數模擬核信號在幅度上的統計特性。但僅以服從高斯分布的隨機數來模擬核信號在幅度上的統計特性是不確切的，模擬得到的高期分布曲線與實際能譜曲線存在著較大的誤差，不能準確地反映核信號特性；與此同時，各核素的能譜統計特性不盡相同，因此對不同種類核素的幅度特性模擬則需要產生不同參數的高斯分布隨機數與之匹配，這是不實際的，在際操作過程中難以實現。

鑒于傳統意義上的仿核信號發生器存在的種種弊端，本文提出一種全新方法用以解決以上問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種模擬能譜曲線仿真方法，以實現對核能譜線進行仿真。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種模擬能譜曲線仿真方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟S1，獲取實際核能譜曲線圖；以及步驟S2，對實際核能譜曲線圖進行處理以獲得模擬能譜曲線。

進一步，所述模擬能譜曲線仿真方法還包括：步驟S3，通過反演比較模擬能譜曲線與實際能譜曲線，以獲得模擬能譜曲線與實際能譜曲線之間的誤差。

進一步，步驟S2中對實際核能譜曲線圖進行處理以獲得模擬能譜曲線的方法包括：步驟S21，對實際核能譜曲線圖進行曲線識別并將能譜曲線數值化，以得到能譜曲線各點的數值；步驟S22，通過蒙特卡羅方法隨機直接抽樣這一組數值得到關于各核能級的隨機數，以模擬核衰變過程的隨機性；以及步驟S23，對所述隨機數進行統計處理得到所述模擬能譜曲線。

進一步，所述步驟S21中對實際核能譜曲線圖進行曲線識別并將能譜曲線數值化以得到能譜曲線各點的數值的方法包括：將實際核能各譜曲線圖的圖像經濾波去噪處理后再將實際能譜曲線圖進行顯示，并根據顯示的實際能譜曲線圖臨摹該核能譜曲線的各關鍵點獲得能譜曲線數據，以建立能譜曲線數據庫；或將實際核能各譜曲線圖的圖像經濾波、降噪預處理、曲線識別、曲線特征提取，以及進行插值處理以完善及修復缺失能譜曲線的各點數據，以建立能譜曲線數據庫。

進一步，步驟S22中通過蒙特卡羅方法隨機直接抽樣這一組數值得到關于各核能級的隨機數以模擬核衰變過程的隨機性的方法包括：核信號時間統計特性模擬；以及核信號幅度統計特性模擬。

進一步，所述核信號時間統計特性模擬的方法包括：通過服從指數分布的隨機數實現核信號時間統計特性模擬，其中

指數分布的隨機數由(0，1]均勻分布的隨機數通過反函數法變換得到，且(0，1]均勻分布隨機數適于通過線性同余法求得。

進一步，所述核信號幅度統計特性模擬的方法包括：

通過對實際核能譜曲線識別并數字化得到各能級幅值及計數率，再通過蒙特卡羅方法直接抽樣并輸出所述隨機數；其中