一种基于带通滤波的粒子实时甄别系统及构建和甄别方法技术方案

本发明专利技术涉及辐射测量技术领域，具体涉及一种基于带通滤波的粒子实时甄别系统及构建和甄别方法。该基于带通滤波的粒子实时甄别系统包括探测器、阻抗匹配单元、粒子特征频带滤波单元、粒子能量表征单元和模数转换单元；探测器通过阻抗匹配单元将信号分为两路，一路信号进入粒子特征频带滤波单元，然后通过模数转换单元实现粒子类别信息的提取；另一路信号进入粒子能量表征单元处理后，通过模数转换单元实现粒子能量信息的提取。该系统稳定性好，对环境敏感度低，耐射线辐照且实现方式简单，能够实时实现对空间粒子的实时甄别测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于带通滤波的粒子实时甄别系统及构建和甄别方法
本专利技术涉及辐射测量
，具体涉及一种应用于空间粒子混合辐射场测量的、基于带通滤波的粒子实时甄别的测量系统及构建和甄别方法。
技术介绍
高能宇宙射线与大气层中的氧、氮等原子相互作用引起级联簇射，从而形成包括中子和伽马射线等在内的复杂空间辐射场。空间辐射场粒子能谱测量是认识空间环境、推动空间应用开发的重要环节。由于探测器对各种类型粒子一般均有响应，为测量空间中各类粒子的能谱等信息，基于波形甄别的粒子甄别技术得到了广泛的研究和发展。总体来说，现有波形甄别技术分为模拟电路实时甄别分析和基于高速ADC采集波形数据进行分析甄别。然而，对于空间测量尤其是空天环境中的粒子测量，现有的测量系统面临着诸多困难。首先，由于探测器响应波形的时间跨度一般是纳秒量级，若采用高速ADC直接采集波形，则对ADC电路的采样率提出了极高的要求。为保证采样的频率和采样的精度，电路规模会变得比较庞大，不利于探测系统的小型化，同时还要求有一个较为稳定的外部环境。然而，由于空天环境稳定性较差，同时所采用的电路也会曝光于辐射场中，精密复杂的数字电路会受到较大影响，很难保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于带通滤波的粒子实时甄别系统，其特征在于：包括探测器(101)、阻抗匹配单元(102)、粒子特征频带滤波单元(103)、粒子能量表征单元(104)和模数转换单元(105)；阻抗匹配单元(102)将接收到的探测器(101)信号分为两路，一路信号进入粒子特征频带滤波单元(103)，然后通过模数转换单元(105)实现粒子类别信息的提取；另一路信号进入粒子能量表征单元(104)处理后，通过模数转换单元(105)实现粒子能量信息的提取。

【技术特征摘要】
1.一种基于带通滤波的粒子实时甄别系统，其特征在于：包括探测器(101)、阻抗匹配单元(102)、粒子特征频带滤波单元(103)、粒子能量表征单元(104)和模数转换单元(105)；阻抗匹配单元(102)将接收到的探测器(101)信号分为两路，一路信号进入粒子特征频带滤波单元(103)，然后通过模数转换单元(105)实现粒子类别信息的提取；另一路信号进入粒子能量表征单元(104)处理后，通过模数转换单元(105)实现粒子能量信息的提取。2.根据权利要求1所述的一种基于带通滤波的粒子实时甄别系统，其特征在于：所述阻抗匹配单元(102)包括电阻R11和电阻R12；所述粒子特征频带滤波单元(103)包括第一带通滤波器和第二带通滤波器；电阻R11的一端与探测器(101)的信号输出端连接，另一端与第一带通滤波器连接，电阻R12的一端与探测器(101)的信号输出端连接，另一端与第二带通滤波器连接，第一带通滤波器和第二带通滤波器均与模数转换单元(105)连接。3.根据权利要求2所述的一种基于带通滤波的粒子实时甄别系统，其特征在于：所述第一带通滤波器和第二带通滤波器均为巴特沃斯二阶带通滤波器。4.根据权利要求1-3任一所述的一种基于带通滤波的粒子实时甄别系统，其特征在于：所述粒子能量表征单元(104)包括脉冲积分电路，所述脉冲积分电路将脉冲辐射信号波形面积转化为脉冲峰值信号；所述模数转换单元(105)由峰值保持电路和ADC电路组成，峰值保持电路提取脉冲信号最高峰值，ADC电路对峰值信号进行采样并将之转化为数字信号。5.根据权利要求4所述的一种基于带通滤波的粒子实时甄别系统，其特征在于：所述探测器(101)为BC501A液体闪烁体探测器。6.如权利要求1所述的基于带通滤波的粒子实时甄别系统的构建方法，其特征在于：包括以下步骤：1)探测器(101)的选择根据探测对象粒子种类以及探测能量范围选择合适的具有波形甄别能力的探测器；2)构建粒子特征频带滤波单元(103)在辐射源上通过高采样率示波器采集粒子脉冲波形信息，对所采集到的波形进...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭升宇，卢毅，谭新建，宋朝晖，渠红光，马文彦，易义成，张雁霞，王晶，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61