基于BP神经网络的n/γ甄别方法研究

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。     

nGγ核信号的matlab仿真及其数字波形甄别方法研究

由于中子射线中常常混有γ射线,所以在探测器探测到中子信号的同时也可能会探测到γ信号,而对不同的核信号进行区分具有重大意义。本文利用 matlab 软件开展了中子和γ粒子数字化核信号波形仿真研究,并利用几种核脉冲波形甄别方法对仿真波形进行甄别,最后对不同方法的甄别效果展开了分析讨论。结果表明,电荷比较法、上升时间法和脉冲梯度分析法都是稳定的甄别方法,可有效实现n-γ甄别,其中电荷比较法的甄别效果相对较好。     

n-γ核信号的matlab仿真及其数字波形甄别方法研究

由于中子射线中常常混有γ射线,所以在探测器探测到中子信号的同时也可能会探测到γ信号,而对不同的核信号进行区分具有重大意义。本文利用 matlab 软件开展了中子和γ粒子数字化核信号波形仿真研究,并利用几种核脉冲波形甄别方法对仿真波形进行甄别,最后对不同方法的甄别效果展开了分析讨论。结果表明,电荷比较法、上升时间法和脉冲梯度分析法都是稳定的甄别方法,可有效实现n-γ甄别,其中电荷比较法的甄别效果相对较好。     

n-γ脉冲信号的仿真及其波形甄别技术研究

在中子探测过程中实现n-γ脉冲信号的甄别对中子探测具有重要意义。本文在LabVIEW平台上实现了n-γ脉冲信号仿真单元,并用电荷比较法和脉冲持续时间法对其产生的n-γ脉冲信号进行了数字化甄别。仿真实验及数据处理结果表明,电荷比较法与脉冲持续时间法都能实现n-γ甄别,但后者的甄别能力更强。     

基于PCA-GA-SVM的n/γ甄别方法研究

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。     

CLYC探测器n/γ聚类甄别方法研究

为了高性能分辨探测中子与γ射线，搭建了一套基于Cs₂LiYCl₆:Ce³⁺(CLYC)探测器和数字示波器的数字化核脉冲采集系统。通过Matlab编程，研究了系统聚类法和K-means聚类法两种n/γ脉冲波形甄别方法，并与传统的电荷比较法进行了对比。结果表明，两种聚类法均可准确分辨脉冲类别，K-means聚类法在计算时间和内存占用方面更具优势，有利于实时脉冲处理。该研究为研制基于CLYC探测器的n/γ双模式探测谱仪提供了一种有用的脉冲波形甄别技术解决方案。     

基于信号功率谱梯度分析的n-γ甄别方法研究

发现了液体闪烁体探测器在分别与中子和γ射线作用时输出脉冲的功率谱梯度存在较大差异这一特征,由此提出一种基于脉冲信号的频域特征参数来甄别中子和γ射线的方法--功率谱梯度分析（SGA）法。本文论述了SGA法的基本原理及其可行性,并通过伴随粒子中子飞行实验验证了SGA法n-γ甄别结果的正确性。研究了SGA法在采样率从5 G/s逐步递减到250 M/s下甄别性能的变化。结果表明,与基于时域特征的n-γ甄别方法相比,SGA法对噪声较不敏感,抗干扰能力强,甄别性能更为稳定且计算量小。     

n-γ核信号的matlab仿真及其数字波形甄别方法研究

由于中子射线中常常混有γ射线,所以在探测器探测到中子信号的同时也可能会探测到γ信号,而对不同的核信号进行区分具有重大意义。本文利用matlab软件开展了中子和γ粒子数字化核信号波形仿真研究,并利用几种核脉冲波形甄别方法对仿真波形进行甄别,最后对不同方法的甄别效果展开了分析讨论。结果表明,电荷比较法、上升时间法和脉冲梯度分析法都是稳定的甄别方法,可有效实现n-γ甄别,其中电荷比较法的甄别效果相对较好。     

液闪探测器的几种n/γ甄别方法研究

利用液闪探测器研究了几种数字化波形甄别方法的n/γ甄别能力。以Am-Be源作为混合场源,用示波器对EJ-301和BC501A两种液闪探测器信号进行数字化采集,分别用上升时间法、电荷比较法、脉冲梯度分析和频率梯度分析等数字化波形甄别方法对采集的信号进行了n/γ离线甄别分析,比较了4种方法的甄别效果,并用MPD-4甄别单元从实验上验证了各方法的可靠性。结果表明：对于液闪探测器,4种数字化方法具有较好的甄别一致性和准确性,上升时间法的甄别效果最好,是实时甄别系统甄别算法的理想选择。     

中子探测用有机闪烁体的研究进展

中子探测中,由于存在非弹性散射和慢中子捕获等作用,形成了n/γ混合辐射场,增加了中子探测的复杂性。有机闪烁体因其闪烁效率高、衰减时间短、探测效率高被广泛应用于中子探测。脉冲形状甄别是根据有机闪烁体中粒子衰减时间不同引起的脉冲形状差异来甄别n/γ的关键技术。传统脉冲形状甄别方法包括时域和频域甄别方法;近年来,各种机器学习技术也相继应用于n/γ甄别,并取得较好效果。为了更好地使用有机闪烁体和n/γ甄别方法进行中子探测,我们从有机闪烁体的发光机理、脉冲形状甄别原理、有机闪烁体类型及n/γ甄别方法等方面进行了较为全面的分析和综述,并总结了有机闪烁体和n/γ甄别方法的各种性能评价指标。最后,对有机闪烁体和n/γ甄别方法的发展趋势提出了展望。     

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

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。     

基于频率比较分析的中子/伽马实时甄别方法

目前有关中子/伽马甄别的方法在一些较极端的环境如空间粒子能谱测量中，由于测量时间长、环境复杂等原因，难以满足需要。本文研究一种基于频率比较分析的中子/伽马甄别方法，对该方法模拟电路的实现方式进行研究，并将其与频率梯度分析法进行了对比。结果表明，该方法拥有更好的甄别性能，既可通过数字电路实现粒子实时甄别，也可通过简单的带通滤波器实现实时甄别，有望应用于空间粒子测量以及探测系统小型化设计中。     

A real-time neutron-gamma discriminator based on the support vector machine method for the time-of-fiight neutron spectrometer

A new neutron-gamma discriminator based on the support vector machine (SVM) method is proposed to improve the performance of the time-of-fiight neutron spectrometer. The neutron detector is an EJ-299-33 plastic scintillator with pulse-shape discrimination (PSD) property. The SVM algorithm is implemented in field programmable gate array (FPGA) to carry out the real-time sifting of neutrons in neutron-gamma mixed radiation fields. This study compares the ability of the pulse gradient analysis method and the SVM method. The results show that this SVM discriminator can provide a better discrimination accuracy of 99.1%. The accuracy and performance of the SVM discriminator based on FPGA have been evaluated in the experiments. It can get a figure of merit of 1.30.