数字电荷比较法优选新型塑闪探测器n-γ甄别性能 被引量：2

1

作者 徐文韬 李永明 +3 位作者 阮念寿 宋志浩 田立朝 王尚武 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2018年第6期753-758,共6页

基于信号数字化获取与处理技术,对新型塑闪探测器开展电荷比较法脉冲形状甄别优化研究,考察了不同的积分长窗和短窗、能量阈值、数字化仪的水平和垂直采样精度对甄別品质因子的影响,并在对脉冲平均波形函数拟合的基础上,计算了平均中子... 基于信号数字化获取与处理技术,对新型塑闪探测器开展电荷比较法脉冲形状甄别优化研究,考察了不同的积分长窗和短窗、能量阈值、数字化仪的水平和垂直采样精度对甄別品质因子的影响,并在对脉冲平均波形函数拟合的基础上,计算了平均中子与γ脉冲尾部积分与长窗积分比例之差随长窗和短窗的变化趋势。结果表明:当积分短窗取35-50ns,积分长窗为450ns时,探测器n-γ甄别效果最好;在能量阈值范围为100-500keV内DT5730B数字化仪的甄别性能均较DT5751优异。以上结论可为新型探测器在n-γ混合辐射场的应用提供参考。 展开更多

关键词 塑闪探测器 n-γ甄别 电荷比较法 性能优化

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基于SiPM具有中子伽马甄别性能的快中子探测器研制 被引量：1

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作者 李猛 何锦成 +2 位作者 李雪 张鲁 刘晓波 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第9期1320-1331,共12页

采用6 mm单片硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)分别耦合边长为6 mm、7 mm、8 mm、10 mm的正方体塑料闪烁体,研制了探测器外形长宽均为15 mm×15 mm、高度分别为29.5 mm、30.5 mm、31.5 mm、33.5 mm四种规格的紧凑型中子... 采用6 mm单片硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)分别耦合边长为6 mm、7 mm、8 mm、10 mm的正方体塑料闪烁体,研制了探测器外形长宽均为15 mm×15 mm、高度分别为29.5 mm、30.5 mm、31.5 mm、33.5 mm四种规格的紧凑型中子探测器(简称D06、D07、D08和D10)。采用伽马源标定了探测器的光输出线性和光收集相对效率,D07、D08和D10探测器的光收集效率分别降低为D06探测器的82.15%、70.57%、43.24%。采用^(252)Cf中子源测试了探测器的中子伽马脉冲形状(Pulse Shape Discrimination,PSD)甄别性能,确定了最佳的长门与短门电荷积分区间终点分别为峰后720 ns和峰后160 ns。D06、D07、D08和D10在60 keV~200 keV能量区间内FOM(PSD评价因子)分别为1.28、1.14、1.03、0.80,在200 keV~300 keV能量区间FOM分别为1.60、1.47、1.36、1.07,其PSD分辨效果变差是由于光收集效率降低导致的。D06探测器的PSD分辨能力优于其他文献给出的同类型探测器。 展开更多

关键词 SIPM 塑料闪烁体 脉冲形状分辨 电荷比较法 快中子测量

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基于FPGA的快速中子伽马实时甄别算法研究 被引量：1

3

作者 王子剑 巩来咏 +5 位作者 任世超 刘小亮 张焱 董丽媛 张怀强 孟祥厅 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第4期447-454,共8页

中子伽马甄别是使用闪烁体作为中子探测器时必须解决的关键问题。为了提升中子伽马实时甄别效果,缩短甄别时间,本文基于闪烁体探测器输出中子伽马脉冲波形下降沿存在的差异,提出了一种快速中子伽马实时甄别方法,并基于现场可编程门阵列(... 中子伽马甄别是使用闪烁体作为中子探测器时必须解决的关键问题。为了提升中子伽马实时甄别效果,缩短甄别时间,本文基于闪烁体探测器输出中子伽马脉冲波形下降沿存在的差异,提出了一种快速中子伽马实时甄别方法,并基于现场可编程门阵列(FPGA)完成了甄别算法设计和模拟仿真。为了验证算法的可行性,利用Am-Be源、BC501A液体闪烁体探测器、高速ADC采集卡及FPGA开发板搭建实验平台进行了测试,并与电荷比较法进行了对比。测试结果表明:本文设计的中子伽马实时甄别算法的品质因子为1.26,优于电荷比较法(1.09)。在信号处理时间、FPGA资源利用量等方面,本文所设计的算法同样具有显著优势,有很好的实际应用前景。 展开更多

关键词 FPGA 中子伽马实时甄别 闪烁体 电荷比较法

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EJ339液闪探测器n-γ脉冲形状甄别方法比较 被引量：1

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作者 节帅 夏文明 +2 位作者 梁成强 曲杰涛 陈志刚 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2021年第5期859-865,共7页

该课题通过实验数据测量和分析,比较EJ339液体闪烁体n-γ脉冲形状甄别上升时间法和电荷比较法的优劣。文中将EJ339液体闪烁体与数字化电路结合对传统的n-γ脉冲形状甄别方法进行了改进,通过对Ra-Be、Am-Be等中子源进行中子和7脉冲波形... 该课题通过实验数据测量和分析,比较EJ339液体闪烁体n-γ脉冲形状甄别上升时间法和电荷比较法的优劣。文中将EJ339液体闪烁体与数字化电路结合对传统的n-γ脉冲形状甄别方法进行了改进,通过对Ra-Be、Am-Be等中子源进行中子和7脉冲波形数据测量采集,对所采集的数据通过Matlab处理分析,得到了n-γ脉冲形状甄别两种方法的脉冲形状甄别PSD图和品质因子F0M值,根据分析结果,分别从直观上和定量分析上对两种方法做了比较。 展开更多

关键词 液体闪烁体 脉冲形状甄别 电荷比较法 上升时间法

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基于GAF-CNN的n/γ甄别方法研究 被引量：2

5

作者 黄坤翔 张江梅 +1 位作者 王嘉麒 苏覃 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期461-470,共10页

中子探测是核能开发领域的重要技术,由于中子闪烁体探测器往往会对中子和γ射线同时响应,因此有效分辨中子和γ射线是实现高精度中子探测的先决条件。为进一步提升n/γ甄别性能,本文结合脉冲形状甄别(PSD)技术和格拉姆角场(GAF)图像转... 中子探测是核能开发领域的重要技术,由于中子闪烁体探测器往往会对中子和γ射线同时响应,因此有效分辨中子和γ射线是实现高精度中子探测的先决条件。为进一步提升n/γ甄别性能,本文结合脉冲形状甄别(PSD)技术和格拉姆角场(GAF)图像转换方法,将卷积神经网络(CNN)分类模型应用到n/γ甄别中。通过GAF将n/γ脉冲数据转化为二维图像,之后将其输入到CNN分类模型中达到样本辨别的目的。为验证GAF-CNN甄别的准确性,与传统CNN甄别法和电荷比较法进行了甄别效果对比。结果表明,GAF-CNN甄别法具有更低的辨别误差率和较短的处理时间,且n/γ甄别品质因子(FOM)有着数量级上的提升。同时其具备网络轻量化的特点,有助于实现CNN PSD算法的嵌入式部署,为研制高性能n/γ复合探测能谱仪提供了一种可行的PSD技术解决方案。 展开更多

关键词 n/γ甄别 脉冲形状甄别 格拉姆角场 卷积神经网络 电荷比较法

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基于BP神经网络的n/γ甄别方法研究 被引量：5

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作者 宋海声 吕柏阳 +7 位作者 李婷 牛德芳 庄凯 刘鹏浩 杨雄斌 秦秀波 俞伯祥 蒋杰臣 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期187-192,共6页

常用的有机闪烁体探测器对中子和γ射线均敏感,所以消除或减弱γ射线在中子探测技术中的影响是必要的。考虑到BP神经网络能实现分类器的功能,因此本文结合脉冲形状甄别技术与BP神经网络,将BP神经网络应用在中子与γ射线混合场的粒子甄... 常用的有机闪烁体探测器对中子和γ射线均敏感,所以消除或减弱γ射线在中子探测技术中的影响是必要的。考虑到BP神经网络能实现分类器的功能,因此本文结合脉冲形状甄别技术与BP神经网络,将BP神经网络应用在中子与γ射线混合场的粒子甄别中。通过训练BP神经网络达到记忆、分类测试样本的目的。对BP神经网络应用于n/γ脉冲波形甄别的准确性进行验证后与电荷比较法及频域梯度分析法甄别结果进行了对比。结果表明,BP神经网络甄别法不仅能为混合辐射场提供有效的甄别,而且在甄别时间上较电荷比较法与频域梯度分析法有所提高。 展开更多

关键词 n/γ甄别 BP神经网络 脉冲形状甄别 电荷比较法 频域梯度分析法

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基于PCA-GA-SVM的n/γ甄别方法研究 被引量：6

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作者 宋海声 马通达 +4 位作者 麻林召 吕柏阳 刘鹏浩 马佳宁 秦秀波 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1114-1123,共10页

由于常用中子探测器对中子和γ射线均呈现敏感性,所以消除γ射线对中子测量的影响很有必要性。考虑到支持向量机(SVM)能实现二分类器功能,本文结合主成分分析法(PCA)、遗传算法(GA),将SVM应用在混合场n/γ的甄别工作中。通过PCA对特征... 由于常用中子探测器对中子和γ射线均呈现敏感性,所以消除γ射线对中子测量的影响很有必要性。考虑到支持向量机(SVM)能实现二分类器功能,本文结合主成分分析法(PCA)、遗传算法(GA),将SVM应用在混合场n/γ的甄别工作中。通过PCA对特征值进行降维,避免SVM出现过拟合现象,同时通过GA迭代方式寻找SVM关键参数惩罚因子C和核函数参数g的最优值。对PCA-GA-SVM网络在n/γ甄别中的准确性进行验证后与电荷比较法及频域梯度分析法甄别结果进行对比。结果表明,经过PCA与GA优化后的SVM网络甄别精度提升显著,该方法可为混合场n/γ提供有效的甄别。 展开更多

关键词 n/γ甄别 支持向量机 遗传算法 主成分分析法 电荷比较法 频域梯度分析法

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基于DP310采集卡的数字化n-γ甄别 被引量：2

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作者 袁永刚 雷家荣 白立新 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期735-739,共5页

以DP310数据采集卡为基础,对液体闪烁探测器BC501A的输出信号进行了数字化n-γ甄别研究。分别采集了探测器阳极以及经放大器ORTEC460的信号,采用电荷比较法和上升时间法对探测器的n-γ甄别能力进行了研究。研究结果表明:采用上升时间甄... 以DP310数据采集卡为基础,对液体闪烁探测器BC501A的输出信号进行了数字化n-γ甄别研究。分别采集了探测器阳极以及经放大器ORTEC460的信号,采用电荷比较法和上升时间法对探测器的n-γ甄别能力进行了研究。研究结果表明:采用上升时间甄别方法时,采样频率越高,甄别能力越强,当上升时间的选取区间为脉冲幅度的10%～80%时,其甄别能力最强;采用电荷比较法时,当快成分积分时间为25ns时,n-γ脉冲甄别能力最强,其M因子为1.56。 展开更多

关键词 n-γ甄别 液体闪烁探测器 电荷比较法

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用Fisher线性判别方法甄别Cs_2LiYCl_6:Ce^(3+)晶体的n/γ波形 被引量：2

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作者 李奎念 张显鹏 +3 位作者 张美 李阳 桂强 金鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2069-2074,共6页

Cs_2LiYCl_6:Ce^(3+)(CLYC)晶体是一种性能优异的无机闪烁晶体,具有良好的n/γ脉冲形状甄别能力。传统的电荷比较法常用来甄别CLYC晶体的n/γ,通过优化积分时间窗口的宽度来获得最优的甄别结果,计算量大。本文提出利用Fisher线性判别进... Cs_2LiYCl_6:Ce^(3+)(CLYC)晶体是一种性能优异的无机闪烁晶体,具有良好的n/γ脉冲形状甄别能力。传统的电荷比较法常用来甄别CLYC晶体的n/γ,通过优化积分时间窗口的宽度来获得最优的甄别结果,计算量大。本文提出利用Fisher线性判别进行CLYC晶体的n/γ波形甄别,以获得高甄别品质因子为准则来构建投影向量。n/γ混合场由Am-Be源产生,用泰科DPO7104示波器记录探测器信号。结果表明,构建投影向量后,Fisher线性判别方法计算量小、可移植性强,且可得到优于电荷比较法的甄别结果。 展开更多

关键词 FISHER线性判别 Cs2LiYCl6:Ce3+(CLYC)晶体 n/γ波形甄别 电荷比较法

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基于小批量Kmeans++聚类算法的液闪探测器n/γ甄别方法研究 被引量：1

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作者 王飞鹏 杨明翰 +2 位作者 夏冬琴 洪兵 汪建业 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2022年第6期1073-1081,共9页

提出一种基于小批量Kmeans++聚类算法的液体闪烁体探测器n/γ信号甄别方法.在^(252)Cf中子源混合辐射场中,分别使用小批量Kmeans++聚类算法和电荷比较法进行n/γ信号甄别,并将二者的分类结果进行对比与分析.实验结果表明,在400~600 keV... 提出一种基于小批量Kmeans++聚类算法的液体闪烁体探测器n/γ信号甄别方法.在^(252)Cf中子源混合辐射场中,分别使用小批量Kmeans++聚类算法和电荷比较法进行n/γ信号甄别,并将二者的分类结果进行对比与分析.实验结果表明,在400~600 keV、600~800 keV、800~1000 keV和>1000 keV能量区间,小批量Kmeans++聚类算法的甄别品质因子分别为0.96、1.06、1.24和1.31,这优于电荷比较法的甄别结果,在中子探测领域该研究可作为脉冲形状甄别的一种参考方法. 展开更多

关键词 液闪探测器 脉冲形状甄别 Kmeans++聚类算法 电荷比较法

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信号采样对Cs_(2) LiYCl_(6):Ce^(3+)探测器中子-伽马甄别性能的影响 被引量：1

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作者 吴坤 黄广伟 +10 位作者 王利斌 李林祥 席善学 陈声强 徐思 张立功 朱红英 王尊刚 刘辉兰 宋玉收 周春芝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1670-1676,共7页

针对核脉冲信号数字处理中采样率与采样深度对粒子脉冲形状甄别效果的影响问题,本文基于Cs_(2)LiYCl_(6)∶Ce^(3+)(CLYC)探测器进行^(239)Pu-Be中子场中子/伽马射线混合信号采集,研究几种中子/伽马射线脉冲波形甄别算法以及这些算法对... 针对核脉冲信号数字处理中采样率与采样深度对粒子脉冲形状甄别效果的影响问题,本文基于Cs_(2)LiYCl_(6)∶Ce^(3+)(CLYC)探测器进行^(239)Pu-Be中子场中子/伽马射线混合信号采集,研究几种中子/伽马射线脉冲波形甄别算法以及这些算法对波形采样率和采样深度的适应性。研究结果表明:基于积分算法的电荷比较法与内积算法的k-means聚类配合向量投影法对采样率、采样深度、噪声的适应能力都好于基于微分算法的脉冲梯度法;由于k-means聚类配合向量投影法对向量维度敏感,在抗低采样率方面不如改进的电荷比较法,而在抗低采样深度方面二者能力相当;XGBoost和LightGBM这2种机器学习算法在采样率降至12.5 MS/s和采样深度降至4 bit后仍可获得100%的甄别准确度,在波形采样率和采样深度较低时相比传统算法优势明显。 展开更多

关键词 Cs_(2)LiYCl_(6)∶Ce^(3+)探测器 中子/γ甄别 采样率 采样深度 电荷比较法 向量投影法 聚类 极端梯度提升机 轻量级梯度提升机

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