[发明专利]基于下降沿积分的数字n-γ甄别方法

说明书

本发明涉及辐射探测技术领域，尤其涉及基于下降沿积分的数字n‑γ甄别方法，探测器和采卡器对中子伽马混合场进行测量，每个信号取280个点，对脉冲信号中的双峰、平峰、叠峰信号进行剔除；剔除的脉冲信号进行幅值归一化处理；归一化后的脉冲信号进行滤波处理；中子和伽马脉冲信号下降沿差异最明显的一段，设置两个最优B类阈值线，两个最优B类阈值线段限制在宽度为11个点；用差分的方法分别对两个最优B类阈值线段中的中子和伽马脉冲信号进行积分；将差异最明显的段之间每个点的幅值进行求和分别得到中子脉冲下降沿积分值；用中子与伽马脉冲信号的下降沿积分值的大小差异作为甄别因子，得到中子和伽马脉冲信号的甄别效果分布曲线；使甄别效果更好。

技术领域

本发明涉及辐射探测技术领域，尤其涉及基于下降沿积分的数字n-γ甄别方法。

背景技术

从中子发现以来，经过几十年的发展，中子探测技术得到了广泛且深入的研究和应用。如今中子探测器用于中子成像技术、核研究、核医学应用和安全性问题。因为中子与环境的非弹性漫反射，慢化中子的辐射俘获等因素，存在中子的环境，几乎都伴随着大量的伽马射线。所以中子检测中主要的问题是从背景伽马射线中区分中子信号。有机闪烁体常用于检测快速中子产生的反冲质子，通过反冲质子可以检测到中子。中子射入闪烁体时，能量沉积密度较大，退激时产生的缓发光子份额较大，形成电信号的衰减时间较长，而伽马射线入射闪烁体时，能量沉积密度较小，形成电信号的衰减时间较短。通过中子和伽马射线射入闪烁体的衰减时间和产生的反冲质子的差异，科学家研究出大量的伽马射线和中子的甄别方法。如上升时间法、过零时间法、电荷比较法、脉冲梯度法、分形频谱法、卡曼法等时域和频域方法。近年来时域快速中子伽马的实时甄别成为主流研究方向，目前快速的中子伽马甄别方法有脉冲时间宽度法、脉冲幅值宽度法、脉冲时间和幅值两类宽度法、斜率法、角度差异法、后延距离法、基于方差和平均值法等，虽然上述方法能有效的提取脉冲波形的差异，且运算简单，甄别速度快，但甄别错误的个数较多。

发明内容

本发明提供了基于下降沿积分的数字n-γ甄别方法，通过本发明能够有效的降低甄别错误，且运算简单，甄别速度快。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于下降沿积分的数字n-γ甄别方法，包括以下步骤：

步骤1：在辐射混合场中，采用探测器和采卡器对中子伽马混合场进行测量，得到原始脉冲信号，对每个信号取280个点；

步骤2：对原始脉冲信号中的双峰、平峰、叠峰信号进行剔除；

步骤3：对步骤2中所剔除的脉冲信号进行幅值归一化处理；

步骤4：对归一化后的脉冲信号进行滤波处理；

步骤5：找到中子和伽马脉冲信号下降沿差异最明显的一段，设置两个最优B类阈值线，两个最优B类阈值线段限制在宽度为11个点；

步骤6：用差分的方法分别对两个最优B类阈值线段中的中子和伽马脉冲信号进行积分；将差异最明显的这段之间每个点的幅值进行求和分别得到中子脉冲下降沿的积分值，伽马脉冲下降沿的积分值；

步骤7：用中子与伽马脉冲信号的下降沿积分值的大小差异作为甄别因子，得到中子和伽马脉冲信号的甄别效果分布曲线。

优选的，所述探测器和采卡器均采用防噪性能高的探测器和采卡器。

优选的，采用MATLAB软件进行步骤2中所述的双峰、平峰、叠峰信号进行剔除。

优选的，采用MATLAB软件进行步骤3中所述的幅值归一化处理。

优选的，步骤4中的滤波处理采用傅里叶变换滤波法和移动平滑滤波法相结合的办法，具体步骤如下：

步骤4.1：先对幅值归一化后的脉冲信号进行傅里叶变换滤波法进行处理；