[发明专利]一种快速束团横向尺寸和位置的提取方法

摘要

一种基于多阳极光电倍增管快速束团横向尺寸和位置的提取方法：建立多阳极光电倍增管连续四通道处光强分布的数学模型；进行积分得到光电流；进行对数处理，得到束团尺寸信号和位置信号；当多阳极光电倍增管连续四通道响应特性一致时，拟合得到理想尺寸信号和理想位置信号；基于线性误差模型，拟合得到有通道差异时的尺寸信号和位置信号；推导存在通道不一致性时束团横向截面尺寸和位置的修正计算公式；根据标定参数，得到修正信号与理想信号的误差。相对于采用高斯拟合法提取束团横向尺寸和位置，采用对数处理方法在保证精度的前提下，具有更快的速度、更小的数据存储量、更低的复杂度以及更易于实现等优点。

主权项

1.一种快速束团横向尺寸和位置的提取方法，其特征在于：利用光电倍增管连续四通道的光电流信号，提取逐圈和逐束团横向截面尺寸和位置，具体实现步骤如下：设g_i(i＝1,2,3,4)为归一化通道响应增益因子并且g₂＝1，S_ln(σ,δ)和P_ln(σ,δ)为当连续四通道响应特性一致，即g₁=g₂=g₃=g₄=1时，束团的尺寸信号和位置信号，d_s和d_p为理论通道增益标定参数，σ为多阳极光电倍增管处光斑尺寸，δ为多阳极光电倍增管处光斑中心位置；第一步，根据同步光成像特点，得到光电倍增管处光强分布Φ(x)，对Φ(x)进行积分得到与积分值呈正比的光电流I_i(i＝1,2,3,4)；第二步，对光电流I_i(i＝1,2,3,4)进行对数处理，得到束团尺寸信号S_ln(σ,δ)和束团位置信号P_ln(σ,δ)；第三步，在通道响应特性一致时，对S_ln(σ,δ)关于光斑尺寸σ线性拟合得到理想尺寸信号S_ln(σ)，对P_ln(σ,δ)关于光斑位置δ线性拟合得到理想位置信号P_ln(δ)；第四步，在通道响应特性存在差异情况下，即当归一化通道响应增益因子g_i(i＝1,2,3,4)不全相等时，根据近似处理后位置信号随光斑位置δ的变化关系以及理想尺寸信号S_ln(σ)，计算得到实际通道增益标定参数和将计算结果代入修正公式得到修正尺寸信号和修正位置信号第五步，计算通道增益修正后尺寸信号与理想尺寸信号S_ln(σ)之间的相对误差，修正后位置信号与理想位置信号P_ln(δ)之间的相对误差。