[发明专利]一种对多种脉冲的波形甄别算法

说明书

本发明属于辐射探测技术领域，涉及一种对多种脉冲的波形甄别算法。所述的波形甄别算法包括如下步骤：1)提取脉冲的5项特征信息，分别为：a)脉冲的峰值P；b)脉冲到达峰的时刻tsubgt;p/subgt;；c)达峰前脉冲幅度第一次到达或超过峰值十分之一的时刻tsubgt;p01/subgt;；d)tsubgt;p/subgt;时刻后tsubgt;1/subgt;～tsubgt;2/subgt;时间内脉冲幅度的平均值Msubgt;0/subgt;；e)tsubgt;p/subgt;时刻后tsubgt;2/subgt;～tsubgt;3/subgt;时间内脉冲幅度的平均值Msubgt;1/subgt;；2)根据步骤1)提取的5项特征信息，计算3个甄别参数；3)通过实验确定各种脉冲的所述的3个甄别参数的分布规律，确定甄别阈值，从而实现脉冲甄别。利用本发明的波形甄别算法，可以同时甄别多种脉冲，从而同时实现多种辐射粒子类型的甄别。

技术领域

本发明属于辐射探测技术领域，涉及一种对多种脉冲的波形甄别算法。

背景技术

在辐射探测中，波形甄别技术常用于甄别粒子类型。一般地，不同类型的粒子入射到探测器中，产生的脉冲形状各不相同，通过波形甄别技术，能识别不同类型的脉冲形状，从而甄别粒子类型。近年来随着快速数模转换器(ADC)和现场可编程阵列(FPGA)硬件工艺的发展，波形甄别技术常借助数字信号处理系统完成，即先将脉冲信号用ADC采集，再用FPGA进行处理。

很多波形甄别算法都利用了脉冲的时域信息，即需要从时域脉冲形状中提取特征信息并生成甄别参数。这类算法主要可以分为两类：一类提取的特征量为特定时间内的脉冲的幅度信息，如电荷比较法和常时间甄别算法；另一类提取的是特定幅度范围内的时间信息，比如上升时间甄别算法和恒比甄别算法。当需要甄别的脉冲种类数量较少(一般不超过两种)时，可以使用这些算法；但如果需要甄别的脉冲种类较多时，这些算法往往效果不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种对多种脉冲的波形甄别算法，以解决现有技术的波形甄别算法只能甄别两种以下粒子及由其产生的脉冲的技术问题。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种对多种脉冲的波形甄别算法，所述算法包括如下步骤：

1)提取脉冲的5项特征信息，分别为：a)脉冲的峰值P；b)脉冲到达峰的时刻t_p；c)达峰前脉冲幅度第一次到达或超过峰值十分之一的时刻t_p01；d)t_p时刻后t₁～t₂时间内脉冲幅度的平均值M₀；e)t_p时刻后t₂～t₃时间内脉冲幅度的平均值M₁；

2)根据步骤1)提取的5项特征信息，计算式(1)所示的3个甄别参数，

其中f₁和f₂为脉冲的幅度信息，T₀为脉冲的时间信息，f₁表示峰的相对高度，f₂表示脉冲后沿的下降速度，T₀表示脉冲前沿的上升速度；

3)通过实验确定各种脉冲的所述的3个甄别参数的分布规律，确定甄别阈值，从而实现脉冲甄别乃至粒子甄别。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种对多种脉冲的波形甄别算法，其中所述的多种脉冲为由叠层闪烁探测器产生。

叠层闪烁探测器是将多种发光衰减时间常数不同的闪烁体和一个光电倍增管(PMT)光学耦合在一起组成的探测器，所有闪烁体的闪烁光由同一个PMT输出。叠层闪烁探测器常用于粒子类型甄别。