【技术实现步骤摘要】
利用宇宙射线Muon子快速检测重核材料的方法及装置
[0001]本专利技术涉及核检测
，尤其涉及一种利用宇宙射线Muon子快速检测重核材料的方法及装置。
技术介绍
[0002]自诞生以来，核技术一直是世界各个国家的发展重点，直接拥有核武器和拥有核武器开发能力的国家数量大量增加，这间接增大了地区核冲突的风险，严重威胁到国家安全。对此，一方面需要监督核技术的和平安全发展，另一方面需要发展核检测技术，加强对核材料的生产、存储和运输的管控力度，有效打击核材料的非法运输。
[0003]宇宙射线Muon子具有穿透力强、无额外辐照的特点，对于重核材料有显著的库伦散射特性。其原理为当宇宙射线Muon子穿过材料时，其多次库伦散射角分布服从均值为零的高斯分布，其分布方差与材料原子序数有关。该方法相比现有重核材料检测技术可以轻易穿透致密物质，对检测人员和待测物质没有辐照危害，是理想的重核物质检测技术。近几年，使用Muon子库伦散射角均方根灰度关联分析检测重核材料的方法被提出，该方法不对待测物成像以减少判别重核材料所需探测数据量，但仍...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用宇宙射线Muon子快速检测重核材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：基于多种目标材料的Muon子库伦散射角数据集，分别分析获取多种目标材料的Muon子探测数据特征集；对多种所述目标材料的Muon子探测数据特征集进行分类训练，获得分类模型；利用所述分类模型对待检测材料进行检测，以确定所述待检测材料中是否存在重核物质。2.根据权利要求1所述的快速检测重核材料的方法，其特征在于，还包括构建探测系统，具体包括：构建预设体积的探测空间；在所述探测空间内部的上侧和下侧预设距离处分别水平放置有第一组探测装置和第二组探测装置；所述第一组探测装置和第二组探测装置均包括3个Muon子探测传感器，3个所述Muon子探测传感器以预设间隔纵向水平放置。3.根据权利要求2所述的快速检测重核材料的方法，其特征在于，所述基于多种目标材料的Muon子库伦散射角数据集，分别分析获取多种目标材料的Muon子探测数据特征集的步骤，包括：在所述探测空间内中央位置处未放置目标材料时，进行探测，并利用蒙特卡罗法计算获取Muon子库伦散射角，进而获取空气的Muon子库伦散射角数据集；将每一目标材料分别依次放置于中央位置处，分别进行探测，并利用蒙特卡罗法分别计算获取对应的Muon子库伦散射角，进而获取每一目标材料的Muon子库伦散射角数据集；基于空气的Muon子库伦散射角数据集和每一目标材料的Muon子库伦散射角数据集，获取每一目标材料的Muon子探测数据集；基于每一所述目标材料的Muon子探测数据集，计算获得每一目标材料的Muon子探测数据特征集，每一目标材料的Muon子探测数据特征集包括所述目标材料对应的多组库伦散射角分布均方根、库伦散射角数据占比以及峭度。4.根据权利要求3所述的快速检测重核材料的方法，其特征在于，所述获取每一目标材料的Muon子探测数据集，包括：随机抽取步骤：从每一目标材料的Muon子库伦散射角数据集中随机抽取第一预设个数的Muon子库伦散射角；从空气的Muon子库伦散射角数据集中随机抽取第二预设个数的Muon子库伦散射角；在所述第一预设个数和第二预设个数保持不变的情况下，多次执行随机抽取过程，获取第一探测数据组；按照预设步长、在预设范围内多次调整所述第一预设个数与第二预设个数的比值，根据每次调整获得的新的比值，重复执行所述随机抽取步骤，获取多个对应不同所述比值的探测数据组；所述第一探测数据组和所述多个对应不同所述比值的探测数据组构成了所述每一目标材料的Muon子探测数据集。5.根据权利要求4所述的快速检测重核材料的方法，其特征在于，所述基于每一所述目标材料的Muon子探测数据集，计算获得每一目标材料的Muon子探测数据特征集的步骤，包括计算获得每一目标材料Muon子探测数据集中每一探测数据组对应的探测数据特征，具体包括：
利用极大期望算法估计获得每一探测数据组对应的库伦散射角分布均方根：利用极大期望算法估计获得每一探测数据组对应的库伦散射角分布均方根：其中，n表示迭代次数，当更新幅度小于预设值，对应的为所述探测数据组对应的库伦散射角分布均方根，x
i
表示所述探测数据组中的第i个库伦散射角，i＝1、2、3...N,σ
air
为所述探测数据组对应的空气库伦散射角分布均方根，表示第n次迭代获得的探测数据组对应的库...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立军，钱祎剑，王冠鹰，陈灵新，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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