【技术实现步骤摘要】
基于脉冲波形甄别确定入射粒子类型或作用位置的方法
本专利技术属于辐射探测
,具体来说,本专利技术涉及一种基于脉冲波形甄别确定入射射线粒子类型或入射作用位置的方法,该方法基于全波形统计特性来进行脉冲波形类型识别。
技术介绍
脉冲波形甄别技术在辐射探测领域具有广泛的应用。一方面,脉冲波形形状是粒子类型信息的重要载体。不同类型的射线粒子入射探测器产生的脉冲波形的形状不同,通过脉冲波形甄别,即可识别射线粒子的类型。例如,中子和伽马入射塑料闪烁体探测器通常会表现出不同的波形衰减时间特性,体现在脉冲波形尾端具有不同的形状特性,因此,可以用脉冲波形形状信息来甄别入射的射线粒子是中子还是伽马。当前,脉冲波形甄别已经是中子-伽马甄别的主要技术手段之一。另一方面,脉冲波形甄别技术在位置灵敏探测器中也有广泛应用基础,其中,将具有不同发光衰减时间常数的闪烁晶体组成“Phoswich”结构(层状闪烁体),射线作用于不同类型晶体产生的脉冲信号波形各不相同,通过脉冲波形甄别即可识别射线粒子发生作用所在的晶体单元,进而获得射线粒子的作用位置信息。例如 ...
【技术保护点】
1.基于脉冲波形甄别确定辐射探测入射射线粒子类型的方法,包括以下步骤:/n1)利用探测器采集若干数量的每一种类型的脉冲波形,每一种类型的脉冲波形是不同类型射线粒子的表征;记脉冲波形的类型总数为M,对于每一种类型的脉冲波形,采集N个事件,每个脉冲波形的采样点的个数为I,I要保证所采集脉冲波形包含主要的波形形状信息,至少包含一个完整的脉冲波形;对每一个采集的脉冲波形,对其进行面积归一化,记采集的归一化后的第m种类型的第n个脉冲波形为:/n
【技术特征摘要】
1.基于脉冲波形甄别确定辐射探测入射射线粒子类型的方法,包括以下步骤:
1)利用探测器采集若干数量的每一种类型的脉冲波形,每一种类型的脉冲波形是不同类型射线粒子的表征;记脉冲波形的类型总数为M,对于每一种类型的脉冲波形,采集N个事件,每个脉冲波形的采样点的个数为I,I要保证所采集脉冲波形包含主要的波形形状信息,至少包含一个完整的脉冲波形;对每一个采集的脉冲波形,对其进行面积归一化,记采集的归一化后的第m种类型的第n个脉冲波形为:
其中:为第m种类型的第n个脉冲波形的第i个采样点的归一化值;
公式(1)中代表对于任意的m和n,均成立,因为是对脉冲波形面积归一化的信号;
2)对于所采集的每一种类型的脉冲波形,基于概率统计分布模型,获取每一种类型脉冲波形的每一个采样点的均值和标准差,即:
和分别代表对于第m种类型的脉冲波形,其第i个采样点的均值和标准差;
3)构建表征每一种类型的脉冲波形的形状信息的似然函数模型,对于第m种类型的脉冲波形构建的表征波形形状信息的似然函数模型为:
其中:表征脉冲波形,xi为脉冲波形的第i个采样点的归一化值;对似然函数取对数,相应的对数似然函数表征为:
Const.代表常数;
4)利用所构建的表征每一种类型的脉冲波形的形状信息的似然函数模型进行脉冲波形甄别,其中,已经对脉冲波形面积归一化的情况下,未知类型波形脉冲所属脉冲波形类型为:
即使得(4)式最大的脉冲波形类型为该未知类型波形脉冲所属脉冲波形类型,其中m的取值范围就是1≤m≤M,即未知类型波形脉冲所属的第几种脉冲波形,在粒子甄别应用场景中,每一种脉冲波形代表一种粒子,确定了脉冲波形所属于的波形类型即确定了入射粒子的类型。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述探测器包括有机闪烁体探测器和无机闪烁体探测器。
3.如权利要求1所述的方法,其中,所述探测器中的晶体类型为芪晶体、CLYC和CLLB。
4.基于脉冲波形甄别确定辐射探测入射射线作用位置的方法,包括以下步骤:
1)利用探测器采集若干数量的每一种类型的脉冲波形,每一种类型的脉冲波形是射线作用于不同类型晶体的表征;记脉冲波形的类型...
【专利技术属性】
技术研发人员:范鹏,夏彦,丁义刚,孙韶蕾,朱成林,杨晓宁,张磊,沈自才,赵春晴,李珺煜,
申请(专利权)人:北京卫星环境工程研究所,
类型:发明
国别省市:北京;11
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