[发明专利]一种小型闪烁体探测器的信号处理方法和装置

说明书

本发明公开了一种小型闪烁体探测器的信号处理方法和装置，本发明的方法包括以下步骤：获取小型塑料闪烁体探测器的两端信号、不同时间窗符合后的信号和闪烁体探测器探测效率的关系；根据时间窗符合后的信号和闪烁体探测器效率之间的关系得到最佳的数据符合时间窗区间；同时获取不同时间窗符合后两端信号的能谱；根据不同时间窗信号符合后能谱关系优化最佳筛选区间；根据所述符合时间窗对所采集的数据进行筛选和处理。本发明的信号处理方法和装置，实现小型闪烁体探测器的两端信号输出。有效抑制了噪声信号的干扰，优化能谱，凸显能谱的特征参数。本发明的方法和装置适用于尺寸较小塑料闪烁体探测器及辐射场较弱的测试研究。

技术领域

本发明属于核辐射探测技术领域，具体是一种小型闪烁体探测器的信号处理方法和装置。

背景技术

塑料闪烁体探测器由于其制作简单、加工方便、具有较好的光传输性能和耐辐射性能等特性而广泛应用于辐射探测领域。与其它的探测器相比，塑料闪烁体探测器的具有以下特点：探测效率较高；可用于测量能谱；即可探测带电粒子也可用于探测不带电粒子；时间特性好，往往能实现纳秒量级的时间分辨。

塑料闪烁体探测器主要包括了塑料闪烁体、光电转换装置和后端的电子学系统，有的塑料闪烁体还配备光导实现位置分辨或达到高的光收集效率。塑料闪烁体探测器所探测到的电脉冲信号不仅包括了真实事件信号，还掺杂了大量的噪声信号。

时间符合测量技术是利用信号的时间特征，将有时间关联的事件挑选出来。对于长条形闪烁体来说，同一粒子信号会在闪烁体两侧输出端输出光信号，且两信号之间存在一定的时间关联。对于尺寸较大的单长条形的闪烁体可通过两端信号的时间关联特征进行信号符合，可以实现cm量级的位置甄别和真事件挑选。而当塑料闪烁体尺寸较小、所处辐射场较弱的情况下，真实信号很容易被背景噪声所淹没，无法实现有效探测和能谱测量。此时，需要对真实信号进行筛选和处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种小型闪烁体探测器的信号处理方法和装置，采用时间符合方法处理所获取的粒子信号，以提取真事件信号、抑制噪声并结合最优化平均算法实现了测量能谱的优化。

为了达到上述的发明目的，本发明提供一种小型塑料闪烁体探测器的信号处理方法，包括：

获取小型塑料闪烁体探测器的两端信号；

获取不同时间窗符合后的信号和闪烁体探测器探测效率的关系；

根据时间窗符合后的信号和闪烁体探测器效率之间的关系得到最佳的数据符合时间窗区间，最佳数据筛选区间为两端信号的符合时间窗大于15ns；

同时获取不同时间窗符合后两端信号的能谱；

根据不同时间窗信号符合后能谱关系优化最佳筛选区间，所述优化后的最佳数据删选区间为两端信号的符合时间窗为15ns；

在探测器数据采集时，根据所述符合时间窗对所采集的数据进行筛选和处理。

进一步地，

所述时间窗符合后的信号和闪烁体探测器探测效率的关系包括：根据闪烁体探测器两端获取的信号时间差即时间窗进行信号的符合，绘制多个符合时间窗与探测效率的曲线图；

所述不同时间窗符合后两端信号能谱包括：在对探测器两端标定的前提下，分别获得两端得到的能谱分别为E₁、E₂，根据光传输理论推导，可使用最优平均化算法对双端能谱进行合并获得探测器输出能谱；

所述不同时间窗信号符合后能谱包括：根据闪烁体探测器两端获取信号的时间差进行信号符合，绘制多个符合时间窗的能谱图。

本发明提供一种小型闪烁体探测器的信号处理装置，所述装置包括：