[发明专利]一种高压氙探测器振动噪声补偿方法及装置

说明书

本发明公开了一种高压氙探测器振动噪声补偿方法，属于辐射探测器稳谱领域，该方法包括模数转换器采集高压氙探测器信号；根据数字信号处理方法分析采集的高压氙探测器信号估计振动噪声成分；根据高压氙探测器信号补偿振动噪声成分，生成所述补偿振动噪声后的高压氙探测器信号；输出补偿后的高压氙探测器的能谱。本发明还公开了一种高压氙探测器振动噪声补偿装置，包括信号采集模块、数字信号处理模块和通信模块。采用本发明，能够提升高压氙探测器的抗振动噪声能力，提升辐射探测质量。

技术领域

本发明属于辐射探测器稳谱领域，特别涉及一种高压氙探测器振动噪声补偿方法及装置。

背景技术

高压氙探测器是一类具有良好能量分辨率的辐射探测器，但当高压氙探测器处在一个外部噪声较大的环境中，高压氙探测器结构中的栅网发生振动，从而导致高压氙探测器的能量分辨率急剧下降，造成高压氙探测器的测量不稳定性，并严重影响辐射探测质量，极大地限制了高压氙探测器的应用环境，对此，现有技术提出了增加栅网支持结构，以及包裹吸声材料的方案，从结构上对高压氙探测器进行加固，并通过吸声材料减少外界噪声对高压氙探测器的影响，从而降低外界噪声对高压氙探测器的影响。

现有技术对于外界噪声比较小的情况下，能够起到稳定高压氙探测器测量质量的能力，但是，当外界噪声过大时，增加支撑结构以及吸声材料的方法仅能将外界噪声减小，但无法完全消除外界噪声对高压氙探测器的影响，高压氙探测器能量分辨率依然随着外部噪声的真假而变差，这种情况下采用现有的技术无法有效地起到噪声干扰的消除作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压氙探测器振动噪声补偿方法及装置，用以解决现有技术存在的高压氙探测器因外界噪声增大无法有效起到噪声干扰的消除作用的问题，该方法能够改善噪声环境下高压氙探测器的稳定性问题，提升辐射探测质量。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高压氙探测器振动噪声补偿方法，具体步骤如下：

(1)采集高压氙探测器信号；

(2)估计采集的高压氙探测器信号中振动噪声变化成分，生成初步补偿振动噪声后的高压氙探测器信号；

(3)对初步补偿振动噪声后的高压氙探测器信号进行尖角滤波成形、基线扣除补偿振动噪声的直流偏移，然后进行幅度提取以及直方图统计；

(4)输出补偿振动噪声后的高压氙探测器的能谱。

进一步的，所述步骤(2)具体过程为：通过数字信号处理方法估计采集的高压氙探测器信号中振动噪声变化成分；利用自调节结构元素的数学形态学腐蚀操作对所述高压氙探测器信号进行实时处理，估计出高压氙探测器信号中由振动噪声引起的基线相对变化趋势，并从高压氙探测器信号中扣除，生成初步补偿振动噪声后的高压氙探测器信号。

进一步的，所述数字信号处理方法均在高速FPGA中进行计算，数字信号处理方法主要基于数学形态学运算；所述自调节结构元素的数学形态学腐蚀操作是利用阈值触发的方式，每个脉冲信号到来时，提取信号波动特点，自动生成新的结构元素，利用新的结构元素对信号进行数学形态学腐蚀处理。

进一步的，所述尖角滤波成形是指通过数字尖角滤波器进行滤波成形，生成具有高信噪比的尖角形状；所述的基线扣除是指提取实时地采取尖角形状的最高点，并扣除基线上的多个点的平均值，生成消除直流偏移的信号。

进一步的，所述的直方图统计是指利用双口RAM，完成高压氙探测器的能谱统计的同时，也能够实现通信模块与电脑端的实时通信，实时获取振动噪声补偿后的高压氙探测器能谱。

一种高压氙探测器振动噪声补偿装置，包括信号采集模块、数字信号处理模块和数据通信模块，所述信号采集模块、数字信号处理模块和通信模块依次串联。