[发明专利]一种能谱分析方法、能谱分析系统及伽马射线探测系统

权利要求书

1.一种能谱分析方法，包括将粒子能量转化为初始脉冲信号的步骤，其特征在于，还包括如下步骤：

①将所述初始脉冲信号通过积分放大处理为阶跃脉冲信号A·u(t)，使阶跃脉冲信号的幅值A与粒子能量E相对应；

②将阶跃脉冲信号进行脉冲成形后转化为矩形脉冲信号，使矩形脉冲信号的脉冲幅度为一个定值，使矩形脉冲信号的脉冲宽度W与阶跃脉冲信号的脉冲幅度A呈一一对应关系；

③测量矩形脉冲信号的脉冲宽度并对矩形脉冲信号进行脉冲计数，根据测得的一系列脉冲宽度和对应的脉冲计数的统计结果得到脉冲宽度谱；

④根据矩形脉冲宽度与阶跃脉冲幅度的对应关系将脉冲宽度谱转换为脉冲幅度谱，或者根据矩形脉冲宽度和粒子能量的对应关系将脉冲宽度谱直接转换为粒子的能谱；

所述步骤②中阶跃脉冲信号转化为矩形脉冲信号的方法包括如下步骤：

a：将阶跃脉冲信号A·u(t)通过放大和成形转化为成形脉冲信号h(A,t)，其中，h(A,t)的脉冲宽度和脉冲幅度为有限非零值；

b：采用定阈值比较方法将步骤a得到的成形脉冲信号h(A,t)转化为矩形脉冲信号，该矩形脉冲信号的脉冲幅度为一定值，该矩形脉冲信号的脉冲宽度W与阶跃脉冲信号的幅度A成连续的单调函数关系W＝F(A)；

所述步骤a中的成形脉冲信号具有函数形式A·f(t)，其中A是阶跃脉冲信号的脉冲幅度，f(t)是线性或非线性的脉冲函数，该脉冲函数具有非零且为有限的脉冲宽度和脉冲幅度，且脉冲峰值两边的上升沿和下降沿分别为连续的单调函数f₁(t)和f₂(t)；

所述步骤b的定阈值比较方法中上升沿阈值为非零的T₁，下降沿阈值为非零的T₂，从而得到矩形脉冲信号的宽度W与阶跃脉冲信号的幅值A成固定的函数关系

t表示时间。

2.一种能谱分析方法，包括将粒子能量转化为初始脉冲信号的步骤，其特征在于，还包括如下步骤：

①将所述初始脉冲信号通过积分放大处理为阶跃脉冲信号A·u(t)，使阶跃脉冲信号的幅值A与粒子能量E相对应；

②将阶跃脉冲信号进行脉冲成形后转化为矩形脉冲信号，使矩形脉冲信号的脉冲幅度为一个定值，使矩形脉冲信号的脉冲宽度W与阶跃脉冲信号的脉冲幅度A呈一一对应关系；

③测量矩形脉冲信号的脉冲宽度并对矩形脉冲信号进行脉冲计数，根据测得的一系列脉冲宽度和对应的脉冲计数的统计结果得到脉冲宽度谱；

④根据矩形脉冲宽度与阶跃脉冲幅度的对应关系将脉冲宽度谱转换为脉冲幅度谱，或者根据矩形脉冲宽度和粒子能量的对应关系将脉冲宽度谱直接转换为粒子的能谱；

所述步骤②中阶跃脉冲信号转化为矩形脉冲信号的方法包括如下步骤：

a：将阶跃脉冲信号A·u(t)通过放大和成形转化为成形脉冲信号h(A,t)，其中，h(A,t)的脉冲宽度和脉冲幅度为有限非零值；

b：采用定阈值比较方法将步骤a得到的成形脉冲信号h(A,t)转化为矩形脉冲信号，该矩形脉冲信号的脉冲幅度为一定值，该矩形脉冲信号的脉冲宽度W与阶跃脉冲信号的幅度A成连续的单调函数关系W＝F(A)；

所述步骤a中的成形脉冲信号具有函数形式f(t/A)，其中A是阶跃脉冲信号的脉冲幅度，f(t/A)是线性或非线性的脉冲函数，该脉冲函数具有非零且为有限的脉冲宽度和脉冲幅度，且脉冲峰值两边的上升沿和下降沿分别为连续的单调函数f₁(t/A)和f₂(t/A)；

所述步骤b的定阈值比较方法中上升沿阈值为T₁，下降沿阈值为T₂，从而得到矩形脉冲信号的宽度W与阶跃脉冲信号的幅值A成固定的线性函数关系

t表示时间。

3.根据权利要求1或2所述的一种能谱分析方法，其特征在于：所述成形脉冲信号为线性的三角形脉冲信号或梯形脉冲信号，或者为非线性的指数衰减脉冲信号或准高斯脉冲信号。