一种基于U-Net网络的探测器伽马能谱反演方法技术

技术编号:41135579 阅读:24 留言:0更新日期:2024-04-30 18:06
本发明专利技术公开了一种基于U‑Net网络的探测器伽马能谱反演方法,包括:获取基本模拟数据集;对基本模拟数据集进行数据扩充;根据响应关系得到完整数据集;将完整数据集划分训练集和测试集;搭建副网络和主网络;训练副网络以及复合神经网络;将复合神经网络对探测器的数据进行能谱反演。本发明专利技术提供的基于U‑Net网络的探测器伽马能谱反演方法,其相比于传统迭代方法在部署时可以获得巨大的速度优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机,特别涉及一种基于u-net神经网络的探测器伽马能谱反演方法。


技术介绍

1、伽玛射线谱的测量是实验等离子体物理诊断的重要手段。在磁约束聚变装置中,等离子体辐射的伽马射线可以被放置在装置附近的辐射探测器捕获。伽马射线探测器通常使用闪烁晶体来探测伽马能谱。闪烁晶体对入射伽马辐射有响应关系,有必要利用这种关系来重建入射伽马谱。这需要对得到的响应谱进行预处理和能谱反演。

2、能谱反演过程的难点在于其高度病态性。为了正确地求解谱反演过程,必须纳入额外的信息。传统的求逆方法一般采用迭代法。如线性正则化、最大似然估计和最大熵法,这些方法利用物理系统的特性提供先验信息,从而设计迭代目标。

3、近年来,深度学习发展迅速。它在计算机视觉、自然语言处理、语音识别、医疗诊断等领域取得了显著的成就,并且其性能随着时间的增长越来越好。在等离子体领域,神经网络也发挥着重要的作用,如自动实验数据清洗,等离子体动力学系统的结构保持模拟。深度学习的快速发展主要得益于神经网络结构、优化方法、优化器的不断创新,以及计算机处理能力的指数级增长。

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【技术保护点】

1.一种基于U-Net网络的探测器伽马能谱反演方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于U-Net网络的探测器伽马能谱反演方法,其特征在于,所述步骤S1包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于U-Net网络的探测器伽马能谱反演方法,其特征在于,所述探测器对于输入伽马射线的响应关系,是反映探测器对入射伽马射线能谱X的响应能谱Y的度量;该关系是一个二元函数,它表征了探测器对特定入射能量的伽马射线的响应,即Y=AX,其中,A=A(EY,EX),A为探测器响应函数的矩阵表示,自变量分别为入射伽马射线能量EX和响应能谱能量EY。</p>

4.根据...

【技术特征摘要】

1.一种基于u-net网络的探测器伽马能谱反演方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于u-net网络的探测器伽马能谱反演方法,其特征在于,所述步骤s1包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于u-net网络的探测器伽马能谱反演方法,其特征在于,所述探测器对于输入伽马射线的响应关系,是反映探测器对入射伽马射线能谱x的响应能谱y的度量;该关系是一个二元函数,它表征了探测器对特定入射能量的伽马射线的响应,即y=ax,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘健胡润都周瑞杰
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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