[发明专利]兼顾能量分辨率和检测效率的伽马能谱测量方法与装置

权利要求书

1.兼顾能量分辨率和检测效率的伽马能谱测量方法，包括收集伽马辐射粒子形成脉冲信号的步骤、对输入的脉冲信号梯形成形的步骤以及根据梯形成形结果计算相应待测核素的伽马能谱的步骤，其特征在于，在对输入的脉冲信号梯形成形的步骤中，包括：

S01、检测输入脉冲的到达时间，获得输入脉冲时间间隔；

S02、根据输入脉冲时间间隔并结合以下公式得出与该输入脉冲相匹配的梯形成形参数k和l：

k(n)＝λ*W_Tpz(n) (11)；

l(n)＝(1-λ)*W_Tpz(n) (12)；

上式中，w为一个可设定的梯形宽度常量，w值的设定依据是以梯形宽度w所对应的参数k和l来做梯形成形，凡是间隔等于或大于w的输入脉冲都能克服弹道亏损和噪声，得到良好的能量分辨率；

式7中，W₁用于对输入脉冲持续时间进行计数，当新的输入脉冲到达时，触发逻辑信号有效(PS(n)＝1)，结束当前输入脉冲的计数，同时启动下一个输入脉冲的计数，此时W₁(n)被清零，W₁(n-1)就是当前输入脉冲的时间间隔；

式8中，W_E为输入脉冲的有效宽度， 当输入脉冲的时间间隔大于等于w时W_E取值为w，否则W_E取值为输入脉冲的时间间隔；在W₁计数过程中，如果W₁(n-1)等于w时，当前输入脉冲的有效宽度W_E取值为w；当新的输入脉冲来临时，触发逻辑信号PS(n)＝1，W₁(n-1)为当前输入脉冲宽度，如果W₁(n-1)小于w，则W_E取值为W₁(n-1)；

式9中，W_E-L为上一个输入脉冲的有效宽度，W_E-L与W_E更新条件相同；

式10中，如果当前输入脉冲有效宽度W_E大于上一个输入脉冲有效宽度W_E-L时，梯形宽度W_Tpz保持为W_E-L不变，否则W_Tpz更新为W_E；

式11-12中，梯形成形参数k(n)和l(n)由梯形宽度W_Tpz(n)计算得到，在输入脉冲间隔小于w时，梯形宽度W_Tpz在W_E-L与W_E之间选择数值小的；

S03、结合以下公式以及步骤S02中得出的梯形成形参数k和l，得到梯形成形结果：

D1(n)＝Y(n)-Y(n-k(n)) (13)；

D2(n)＝D1(n)-D1(n-l(n)) (14)；

Tpz(n)＝I(n)/k(n) (15)；

式13是延时时间为k(n)的延时差分计算，将输入脉冲信号还原所得到的阶梯状信号Y(n)转换为一段宽度为k(n)的单极性冲击脉冲信号D₁(n)；

式14是延时时间为l(n)的差分计算，将单极性冲击脉冲信号D₁(n)转换成双极性冲击脉冲信号D₂(n)；

式15中，I(n)为双极性冲击脉冲信号D₂(n)积分计算得到的积分信号，TpZ(n)为梯形成形结果。

2.根据权利要求1所述的伽马能谱测量方法，其特征在于：在步骤S01中，利用RC-CR²滤波器，再由过零检测和阈值检测来确定输入脉冲的到达时间。

3.根据权利要求2所述的伽马能谱测量方法，其特征在于：所述阈值检测包含对输入信号幅度阈值检测和RC-CR²滤波器的输出信号的阈值检测，用于消除由噪声引起的错误触发。