[發明專利]基于下降沿積分的數字n-γ甄別方法

有效

• 申請號: 202011234102.1
• 申請日: 2020-11-07
• 公開（公告）號: CN112505742B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 左卓;唐運鈔;顏瑜成;覃駿
• 申請（專利權）人: 成都理工大學工程技術學院;核工業西南物理研究院
• 主分類號: G01T1/203
• 分類號: G01T1/203;G01T3/06
• 代理公司: 成都華瑾知識產權代理事務所(普通合伙) 51333
• 代理人: 文瑩森

本發明涉及輻射探測技術領域，尤其涉及基于下降沿積分的數字n?γ甄別方法，探測器和采卡器對中子伽馬混合場進行測量，每個信號取280個點，對脈沖信號中的雙峰、平峰、疊峰信號進行剔除；剔除的脈沖信號進行幅值歸一化處理；歸一化后的脈沖信號進行濾波處理；中子和伽馬脈沖信號下降沿差異最明顯的一段，設置兩個最優B類閾值線，兩個最優B類閾值線段限制在寬度為11個點；用差分的方法分別對兩個最優B類閾值線段中的中子和伽馬脈沖信號進行積分；將差異最明顯的段之間每個點的幅值進行求和分別得到中子脈沖下降沿積分值；用中子與伽馬脈沖信號的下降沿積分值的大小差異作為甄別因子，得到中子和伽馬脈沖信號的甄別效果分布曲線；使甄別效果更好。

技術領域

本發明涉及輻射探測技術領域，尤其涉及基于下降沿積分的數字n-γ甄別方法。

背景技術

從中子發現以來，經過幾十年的發展，中子探測技術得到了廣泛且深入的研究和應用。如今中子探測器用于中子成像技術、核研究、核醫學應用和安全性問題。因為中子與環境的非彈性漫反射，慢化中子的輻射俘獲等因素，存在中子的環境，幾乎都伴隨著大量的伽馬射線。所以中子檢測中主要的問題是從背景伽馬射線中區分中子信號。有機閃爍體常用于檢測快速中子產生的反沖質子，通過反沖質子可以檢測到中子。中子射入閃爍體時，能量沉積密度較大，退激時產生的緩發光子份額較大，形成電信號的衰減時間較長，而伽馬射線入射閃爍體時，能量沉積密度較小，形成電信號的衰減時間較短。通過中子和伽馬射線射入閃爍體的衰減時間和產生的反沖質子的差異，科學家研究出大量的伽馬射線和中子的甄別方法。如上升時間法、過零時間法、電荷比較法、脈沖梯度法、分形頻譜法、卡曼法等時域和頻域方法。近年來時域快速中子伽馬的實時甄別成為主流研究方向，目前快速的中子伽馬甄別方法有脈沖時間寬度法、脈沖幅值寬度法、脈沖時間和幅值兩類寬度法、斜率法、角度差異法、后延距離法、基于方差和平均值法等，雖然上述方法能有效的提取脈沖波形的差異，且運算簡單，甄別速度快，但甄別錯誤的個數較多。

發明內容

本發明提供了基于下降沿積分的數字n-γ甄別方法，通過本發明能夠有效的降低甄別錯誤，且運算簡單，甄別速度快。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

基于下降沿積分的數字n-γ甄別方法，包括以下步驟：

步驟1：在輻射混合場中，采用探測器和采卡器對中子伽馬混合場進行測量，得到原始脈沖信號，對每個信號取280個點；

步驟2：對原始脈沖信號中的雙峰、平峰、疊峰信號進行剔除；

步驟3：對步驟2中所剔除的脈沖信號進行幅值歸一化處理；

步驟4：對歸一化后的脈沖信號進行濾波處理；

步驟5：找到中子和伽馬脈沖信號下降沿差異最明顯的一段，設置兩個最優B類閾值線，兩個最優B類閾值線段限制在寬度為11個點；

步驟6：用差分的方法分別對兩個最優B類閾值線段中的中子和伽馬脈沖信號進行積分；將差異最明顯的這段之間每個點的幅值進行求和分別得到中子脈沖下降沿的積分值，伽馬脈沖下降沿的積分值；

步驟7：用中子與伽馬脈沖信號的下降沿積分值的大小差異作為甄別因子，得到中子和伽馬脈沖信號的甄別效果分布曲線。

優選的，所述探測器和采卡器均采用防噪性能高的探測器和采卡器。

優選的，采用MATLAB軟件進行步驟2中所述的雙峰、平峰、疊峰信號進行剔除。

優選的，采用MATLAB軟件進行步驟3中所述的幅值歸一化處理。

優選的，步驟4中的濾波處理采用傅里葉變換濾波法和移動平滑濾波法相結合的辦法，具體步驟如下：

步驟4.1：先對幅值歸一化后的脈沖信號進行傅里葉變換濾波法進行處理；