【技术实现步骤摘要】
一种位置灵敏的3He管中子探测器仿真信号的产生方法
[0001]本专利技术涉及信号仿真测试
，尤其涉及一种位置灵敏的3He管中子探测器仿真信号的产生方法。
技术介绍
[0002]中子的发现与应用是二十世纪最重要的科技成就之一。中子探测广泛用于反应堆核功率测量或堆芯中子注量率分布测量；同时，中子作为一种特殊的电中性粒子，中子具有磁矩，与X射线衍射技术相比，中子散射技术具有穿透能力极强、轻元素敏感、同位素分辨以及磁性微观分析和无损性等不可替代的优势。在这些中子探测应用，特别是中子散射成像等应用中，往往需要进行位置灵敏的测量，以获取样品的内部结构信息。
[0003]3He(氦3)正比计数管是一种探测中子非常有效的探测器，它常被用来高效率地测量热中子、超热中子的强度；与其它正比计数管相比，3He正比计数管具有更高的探测效率和更宽的能量响应范围。由于中子击中3He管探测器后，气体电离产生的电荷会在阳极丝上流向探测器的两端，通过测量3He管中子探测器两端信号的差异就可以获得中子的击中位置，因此3He管探测器被广泛地用于位置
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种位置灵敏的3He管中子探测器仿真信号的产生方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，分别获得单次粒子击中的总脉冲幅度随机分布函数、中子击中探测器的时间间隔随机分布函数和中子击中3He管的随机位置分布函数；步骤2，根据所述总脉冲幅度随机分布函数、所述中子击中探测器的时间间隔随机分布函数和所述中子击中3He管的随机位置分布函数构建3He管两端信号的数字波形脉冲；步骤3，将数字波形脉冲通过两路DAC转化为真实的两路脉冲信号输出。2.根据权利要求1所述的一种位置灵敏的3He管中子探测器仿真信号的产生方法，其特征在于：所述总脉冲幅度随机分布函数获取方法包括：中子击中3He管探测器后产生的电荷量与中子能量成正比，探测器采用电荷灵敏前置放大器，其输出脉冲幅度与输入电荷量成正比；其中，3He管探测器两端信号的总脉冲幅度分布即代表了中子的能量分布，通过特定的中子能谱可以推算出中子击中3He管所产生的总脉冲幅度分布函数，通过特定中子能谱获得中子能量分布函数的具体操作如下：假设要模拟的中子能谱共分为M道，分别为0到(M
‑
1)道，各道的计数为N0到N
M
‑1,那么中子的能量在X道的概率为：落在[0,X]道的之间的概率分布为：3.根据权利要求1所述的一种位置灵敏的3He管中子探测器仿真信号的产生方法，其特征在于：所述中子击中探测器的时间间隔随机分布函数获取方法包括：其中，核事件可以被认为独立无关，在给定计数率下，单位时间内击中探测器的中子个数满足泊松分布，按照泊松分布，在时间ΔT内出现n个中子的概率为：其中，即为所述中子的平均计数率，中子出现的时间间隔(即脉冲的时间间隔)服从平均值为的指数分布，则由指数分布可以获得所述脉冲信号时间间隔t的随机分布函数为：4.根据权利要求1所述的一种位置灵敏的3He管中子探测器仿真信号的产生方法，其特征在于：所述中子击中3He管的随机位置分布函数获取方法包括：中子击中3He管的随机位置分布函数的方法与所要模拟的场景有关，通常在电子学测试的场景中，最常用的是中子击中位置均匀分布，或者准直中子单点击中，这两种情况下可以直接根据分布数学性质得到随机位置分布函数；对于均匀分布的位置分布，假设3He管的有效长度为L，那么中子击中3He管的位置l的分布函数为：
5.根据权利要求1所述的一种位置灵敏的3He管中子探测器仿真信号的产生方法，其特征在于：在步骤2中，构建3He管两端信号的数字波形脉冲的方法包括：已知脉冲信号幅度随机分布函数为y＝F(x)，因为真实世界概率不可能为负，分布函数F(x)总是单调递增的，那么y＝F(x)必然存在反函数，即可以利用y来获得x；对于参数x的抽样可以替换为对[0,1]之间的均匀分布的随机数y的抽样，再通过反函数获得x的抽样值；在FPGA中通过线性反馈移位寄存器(LSFR)法抽...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷伟刚，刘洪斌，赵豫斌，孙志嘉，周健荣，唐彬，修青磊，王艳凤，周晓娟，杨桂安，许虹，陈少佳，骆宏，曾莉欣，于莉，任佳义，肖亮，王修库，沈培迅，关北菊，庄建，李嘉杰，滕海云，徐俊，胡磊，周科，邱勇翔，廖礼江，王晓庄，赵东旭，
申请(专利权)人：散裂中子源科学中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。