一种基于脉冲宽度的中子-伽马甄别方法技术

本发明专利技术涉及一种基于脉冲宽度的中子

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲宽度的中子
‑
伽马甄别方法


[0001]本专利技术属于中子
‑
伽马甄别
，具体涉及一种基于脉冲宽度的中子
‑
伽马甄别方法。

技术介绍

[0002]随着核电产业在我国的飞速发展，每年都有大量的乏燃料需要做后处理，通过后处理从乏燃料中提取出放射性材料钚。为了实现对封装在屏蔽罐中的核材料钚质量的测量，核材料的无损检测技术应运而生。而在核材料的无损检测技术中中子多重性测量分析方法凭借其测量速度快、测量精度高等优点，已经被国际上广泛采纳。在该技术研发初期，中子多重性探测器大多采用3He管来实现对慢化后的裂变中子(热中子)的探测。但是由于国际市场3He管价格昂贵的原因，研发人员经过筛选确定用液体闪烁体来替代3He管对快中子进行探测。在测量中子的环境中，一般都伴随着大量的伽马射线，而液体闪烁体探测器不仅对中子信号灵敏，同时也能探测到伽马信号，因此液体闪烁体探测器的中子伽马甄别能力非常关键。
[0003]关于液体闪烁体探测器的中子伽马甄别，国内外的学者已经做了大量的研究，提出了众多的甄别方法。这些方法从分析的角度不同可以被分为三类：第一类是基于对时域信号的分析，主要的方法有上升时间法、过零时间法和电荷比较法；第二类是基于对频域信号的分析，主要的方法有频域脉冲梯度分析算法；第三类是基于人工智能的神经网络算法。以上方法在中子和伽马能量较高时都有较好的甄别效果，在低能段甄别效果都明显变差。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于脉冲宽度可以实现在较低能量阈值下对中子
‑
伽马信号进行甄别的中子
‑
伽马甄别方法。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于脉冲宽度的中子
‑
伽马甄别方法，包括以下步骤：
[0006]步骤(1)、获得若干中子
‑
伽马脉冲信号；
[0007]步骤(2)、对中子
‑
伽马脉冲信号进行前沿定时，获取脉冲前沿的时间t1；
[0008]步骤(3)、对中子
‑
伽马脉冲信号进行后沿定时，获取脉冲后沿的时间t2；
[0009]步骤(4)、根据脉冲前沿的时间t1与脉冲后沿的时间t2的差值计算脉冲宽度；
[0010]步骤(5)、根据脉冲宽度判断中子
‑
伽马脉冲信号的类别。
[0011]进一步，在步骤(1)中，获得若干中子
‑
伽马脉冲信号具体包括：
[0012]准备
252
Cf中子源和
22
Na伽马源；
[0013]对
252
Cf中子源和
22
Na伽马源进行探测；
[0014]通过数据采集卡获取
252
Cf中子源和
22
Na伽马源的脉冲信号。
[0015]进一步，在步骤(2)中，对中子
‑
伽马脉冲信号进行前沿定时，获取脉冲前沿的时间t1具体包括：
[0016]预设阈值VP1；
[0017]监测中子
‑
伽马脉冲信号的前沿高度；
[0018]当中子
‑
伽马脉冲信号的前沿高度超过阈值VP1时，记录脉冲前沿的时间t1。
[0019]进一步，在步骤(3)中，对中子
‑
伽马脉冲信号进行后沿定时，获取脉冲后沿的时间t2具体包括：
[0020]预设动态阈值VP2；
[0021]监测中子
‑
伽马脉冲信号的后沿高度；
[0022]当中子
‑
伽马脉冲信号的后沿高度与动态阈值VP2相交时，记录脉冲后沿的时间t2。
[0023]进一步，动态阈值VP2＝max
×
h，其中max为中子
‑
伽马脉冲信号的峰值，h为范围在0～1之间的数。
[0024]进一步，在步骤(4)中，根据脉冲前沿的时间t1与脉冲后沿的时间t2的差值计算脉冲宽度具体包括：
[0025]计算脉冲后沿的时间t2与脉冲前沿的时间t1的差值；
[0026]根据差值为相应的脉冲宽度Δt
n
。
[0027]进一步，在步骤(5)中，根据脉冲宽度判断中子
‑
伽马脉冲信号的类别具体包括：
[0028]根据脉冲后沿的时间t2与脉冲前沿的时间t1的差值选取甄别阈值K；
[0029]比较每一个脉冲宽度Δt
n
与甄别阈值K的大小；
[0030]当脉冲宽度Δt
n
小于甄别阈值K，则认为脉冲信号为伽马信号；
[0031]当脉冲宽度Δt
n
大于甄别阈值K，则认为脉冲信号为中子信号。
[0032]本专利技术的效果在于：本专利技术的方法通过获得若干中子
‑
伽马脉冲信号；对中子
‑
伽马脉冲信号进行前沿定时，获取脉冲前沿的时间t1；对中子
‑
伽马脉冲信号进行后沿定时，获取脉冲后沿的时间t2；根据脉冲前沿的时间t1与脉冲后沿的时间t2的差值计算脉冲宽度；根据脉冲宽度判断中子
‑
伽马脉冲信号的类别，针对性的利用中子
‑
伽马脉冲宽度的差异，同时选择合适的定时方法来确定脉冲的宽度，通过对比两种信号脉冲宽度的不同，实现对中子
‑
伽马信号的甄别。
附图说明
[0033]图1是本专利技术的基于脉冲宽度的中子
‑
伽马甄别方法的流程图；
[0034]图2是本专利技术的伽马脉冲波形图；
[0035]图3是本专利技术的中子脉冲波形图；
[0036]图4是本专利技术的中子
‑
伽马甄别脉冲宽度直方图；
[0037]图5是本专利技术的中子
‑
伽马脉宽甄别与能量的二维图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。
[0039]如图1所示，本实施例提供一种基于脉冲宽度的中子
‑
伽马甄别方法，包括以下步骤：
[0040]步骤(1)、获得若干中子
‑
伽马脉冲信号；具体的，在步骤(1)中，获得若干中子
‑
伽马脉冲信号具体包括：准备
252
Cf中子源和
22
Na伽马源；对
252
Cf中子源和
22
Na伽马源进行探
测；通过数据采集卡获取
252
Cf中子源和
22
Na伽马源的脉冲信号。
[0041]步骤(2)、对中子
‑
伽马脉冲信号进行前沿定时，获取脉冲前沿的时间t1；具体来说，在步骤(2)中，对中子
‑
伽马脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲宽度的中子
‑
伽马甄别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)、获得若干中子
‑
伽马脉冲信号；步骤(2)、对所述中子
‑
伽马脉冲信号进行前沿定时，获取脉冲前沿的时间t1；步骤(3)、对所述中子
‑
伽马脉冲信号进行后沿定时，获取脉冲后沿的时间t2；步骤(4)、根据所述脉冲前沿的时间t1与所述脉冲后沿的时间t2的差值计算脉冲宽度；步骤(5)、根据所述脉冲宽度判断所述中子
‑
伽马脉冲信号的类别。2.如权利要求1所述的基于脉冲宽度的中子
‑
伽马甄别方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，获得若干中子
‑
伽马脉冲信号具体包括：准备
252
Cf中子源和
22
Na伽马源；对所述
252
Cf中子源和所述
22
Na伽马源进行探测；通过数据采集卡获取所述
252
Cf中子源和所述
22
Na伽马源的脉冲信号。3.如权利要求1所述的基于脉冲宽度的中子
‑
伽马甄别方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述对所述中子
‑
伽马脉冲信号进行前沿定时，获取脉冲前沿的时间t1具体包括：预设阈值VP1；监测所述中子
‑
伽马脉冲信号的前沿高度；当所述中子
‑
伽马脉冲信号的前沿高度超过所述阈值VP1时，记录脉冲前沿的时间t1。4.如权利要求1所述的基于脉冲宽度的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小东，张少东，林旭润，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：