模糊数学方法在γ能谱同一性识别中的应用

传统的γ能谱同一性分析方法较为繁琐。提出了较为简单的基于模糊数学的同一性分析方法。首先对原始的能谱数据进行处理,得到其中全能峰的峰位值,再通过计算2条或多条γ能谱全能峰峰位值之间的贴近度来判断它们之间是否具有同一性。试验结果表明,该方法对于重复测量、不同测量时间和不同测量距离条件下的γ能谱具有较好的同一性判定结论。     

直接解调法在碲锌镉探测器γ谱分析中的应用

为了提高碲锌镉探测器γ谱解析的精度,将直接解调法应用于γ谱重建算法研究。γ谱的测量是谱仪系统对γ射线的调制过程,针对一维γ谱的特点建立了调制方程的响应函数矩阵,分析了本底和噪声的影响及其处理方法,对实测谱构成的单峰和重峰进行重建。结果表明,重建γ谱能量分辨率比原始测量谱提高了5~6倍,能把峰位相距一个半高宽、峰面积比100¨1的重峰完全分离,弱峰的寻峰率显著提高。直接解调法具有很强的抑制噪声能力,尤其适合在统计性较差的野外测量的能谱重建中应用。     

基于模拟退火剂量计算模型的自动匹配算法

基于模拟退火优化算法,提出了一种点核卷积叠加剂量计算模型参数的自动匹配算法.模拟退火优化算法具有可以达到全局最优的优势,但模拟退火优化的随机性是不可控的.针对此问题,基于点核叠加剂量计算原理采用了定向约束模型能谱参数的方法,使得优化过程的迭代效率及稳定性大大提高.为了减少迭代次数,采用了BeamNRC软件模拟出加速器较好的初始能谱参数.通过临床实际加速器设备数据进行试验,结果表明,利用模拟退火优化算法进行模型参数的自动匹配的方法在保证临床精度要求的前提下,优化时间基本上控制在16h左右,在临床上是完全可以接受的,甚至针对一些加速器较好的能谱初始值,优化时间比国际上同类产品的优化时间还要短.模型参数的自动匹配功能也大大降低了软件对操作人员业务能力的依赖,增加了产品的安全性,降低了产品的维护成本.     

碘化钠探测器和高纯锗探测器γ能谱仪性能比较

用碘化钠(NaI)闪烁体探测器和高纯锗(HPGe)半导体探测器γ能谱仪测量了^137Cs-^152Eu标准放射源和铅室本底的γ射线能谱．分析研究NaI探测器与HPGe探测器的能量分辨率、探测效率等特性，通过能谱分析还给出了铅室本底中可能含有的放射性核素，并对HPGe探测器进行了部分能量范围内的效率刻度．     

一种新的快速FPGA布局算法

在模拟退火算法的基础上,提出了一种快速FPGA布局算法.该算法先用解析模型快速确定所有宏模块及单个逻辑模块的"理想"位置,然后通过局部扩散消除模块之间的重叠,得到一个较好的初始布局方案,最后再用低温的模拟退火进一步优化,确定各模块的最终位置.实验数据表明,以目前在学术界普遍采用的平方线网总长度为目标函数,与经典的VPR算法相比,新算法大大降低了布局所耗费的时间,而不影响最终布局方案的质量.     

土壤样品γ能谱分析中常用本底扣除方法探讨

在对土壤中放射性核素γ能谱定量分析时,全能峰本底扣除的准确度直接关系到活度分析的准确度。该文比较了常用的几种本底扣除方法,并通过Matlab软件对几种方法的本底扣除效果进行计算,得出这些方法在使用HPGeγ谱仪进行土壤中放射性核素γ能谱分析时的适用条件。     

基于GASF与MSVM的放射性核素识别方法

提出了一种基于格拉姆角和场(GASF)与基于Mahalanobis距离的支持向量机(MSVM)的核素识别方法。将核素γ能谱数据视为一维序列,利用GASF方法将能谱数据二维化,再利用双向二维主成分分析对二维化能谱数据进行降维以进行特征提取,设计MSVM分类器并结合遗传算法进行参数寻优,实现对γ能谱(核素)的识别,利用Geant 4仿真核素γ能谱数据对本文算法与寻峰算法、SVD-SVM算法进行了对比实验,同时在真实核素γ能谱数据上进行了识别实验。结果表明：本文方法与同类方法相比,通过利用全谱信息,有效提高了核素识别准确率;在探测距离为20 cm内,对真实探测环境中得到的不同探测距离的核素能谱的平均识别率均高于96%,表现出良好的识别性能。     

γ能谱滤波方法比对研究

对现行各种γ能谱滤波方法进行比对研究,发现各种滤波方法对能谱数据均有一定压缩与展宽;能域滤波时,谱线展宽增加重峰出现几率;频域滤波时,应注意滤波器及其参数的选取;小波变换能很好地保持信号的高频突变成分不受破坏,相比较而言,改进阈值方法能很好地保留硬阈值与软阈值的优点,适于弱峰的检测.针对重心法滤波器的不足,提出一种1倍标准差检测滤波算法,该方法能很好地保留能谱突变成分,维持谱峰净面积基本不变,对平台滤波效果等同于5点重心法,且算法简单.     

核天体反应直接测量中的γ加和谱解析方法

带电粒子辐射俘获反应是核天体物理的主要研究内容之一,对了解恒星核合成过程具有重要意义．由于恒星温度（伽莫夫窗口）下这些反应的截面极小,γ射线产额非常低,实验需要结合高效率的γ加和探测技术进行测量．本文基于贝叶斯理论和相关分析程序,发展了一种对加和型γ探测阵列能谱的解析方法,并利用该方法对锦屏深地核天体物理实验项目测量的实验数据进行分析,验证了该解析方法的有效性,并显著减小了γ加和峰探测效率的误差,进一步提高了γ加和探测技术的测量精度．      

某铀矿勘查区的地气与放射性场研究

基于地气法对铀矿勘查区地面γ测量U含量异常的解析。通过地面γ能谱测量的U含量数据划分出三个U含量异常区,分别在三个异常区分析了U/Th、U/K和活化U。与此同时,由ICP-MS获得的地气元素数据,找出各元素含量的异常区,然后在γ能谱测量的各个U含量异常区域中找出含量异常的地气元素,并将异常区中的地气异常元素与地气中U进行相关分析。最终确定了引起各个γ能谱测量的U含量异常区域的原因。     

便携式γ谱仪中的核素识别算法

为满足便携式γ谱仪核素识别的功能需求,提出了以FIR滤波平滑、自适应对称零面积寻峰、核素匹配为基础的能谱数据处理及核素识别算法。算法中避免了复杂的迭代运算,充分利用已知核素的先验知识优化了核素库的设计,提高了运算速度,达到了适用于便携式γ谱仪的核素识别要求。算法运行在ARM2440单片机上,经过自制的便携式谱仪系统实测数据和MonteCarlo模拟数据的验证,在IAEA规定的采集时间内,能够在5s内正确识别出4类、27种不同核素。     

《γ能谱实验数据处理》软件的设计和使用

根据《γ能谱的测量》的实验原理,提出了该实验数据处理的基本算法,涉及了数据处理的三方面技术的应用.此软件用VB描述其算法的实现过程,具有生成γ能谱曲线,拟合出γ能谱能量刻度曲线,并得到定标方程的功能.     

HPGe γ谱仪探测效率与符合相加修正因子Monte Carlo计算

提出一种适合于清华大学低本底γ能谱分析实验室实际情况的符合修正因子计算方法,利用Monte Carlo方法模拟计算得到的数据,与实验测量得到的数据相结合,求出探测效率和推导出了符合修正因子。采用本方法对该实验室HPGe谱仪的探测效率和符合相加修正因子进行了模拟计算,并且与实验测量数据进行了比较。结果显示,该方法与实验计算结果基本吻合,表明该方法是可行的,可为开展其他几何条件和不同基质、特征能量标准源的研究提供参考。     

NaI(Tl)探测γ能谱的MCNP模拟

利用光子和电子联合输运MCNP程序的电子脉冲计数类型的能峰展宽模拟计算NaI(Tl)探测器的γ能谱, 与实验结果符合较好. 利用能峰展宽参数计算不同能量γ射线的峰总比, 结果与实验值相符, 验证该计算方法可用于NaI(Tl)探测γ能谱的模拟. 对不同能区γ射线的能谱进行模拟, 并分析了能谱的形成过程.      

便携式γ谱仪中的核素识别算法

为满足便携式γ谱仪核素识别的功能需求,提出了以有限脉冲响应(FIR)滤波平滑、自适应对称零面积寻峰、核素匹配为基础的能谱数据处理及核素识别算法。算法中避免了复杂的迭代运算,充分利用已知核素的先验知识优化了核素库的设计,提高了运算速度,达到了适用于便携式γ谱仪的核素识别要求。算法运行在ARM2440单片机上,经过自制的便携式谱仪系统实测数据和MonteCarlo模拟数据的验证,能够在5s内正确识别出4类、27种不同核素。     

一种闪烁体γ能谱的快速卷积拟合算法

针对用低能的实验室γ源激发高能物理实验中采用的高密度,低光产额的闪烁晶体来测量其光产额时闪烁体的γ能谱不易拟合的问题,论文在原有的卷积拟合算法的基础上发展了一种解析方法,该方法通过用一解析函数来近似γ能谱中的康普顿本底形状,把原来耗时的数值卷积过程简化为一个递推级数的计算,该方法在不损失拟合精度的情况下大大提高了数据处理速度。     

基于卷积神经网络的γ放射性核素识别方法

快速、准确的放射性核素识别可有效地对放射性危险源进行及时的监测预警，对保护人们远离放射源的威胁具有重要意义。该文基于卷积神经网络研究了放射性核素γ能谱的识别。通过溴化镧能谱仪采集16种放射性核素的γ能谱数据，并通过改变放射性核素γ能谱的计数和能谱漂移程度，创建生成大量单核素和双核素γ能谱训练数据，利用自搭建的卷积神经网络开展放射性核素识别模型训练。实验采集其中9种核素及其双核素的混合能谱对核素识别模型开展验证，结果表明：在剂量率约为0.5μSv/h、测量采集时间为60 s时，模型的识别准确率可达92.63%,满足在低剂量率下对放射性核素进行快速识别筛查的需求。     

放射源~(226)Ra和~(133)Ba的衰变γ能谱分析

采用p型同轴高纯锗探测器测量含~(226) Ra的荧光仪表盘与标准源~(133) Ba的衰变γ能谱,并分析特征γ射线的能量和强度.结果表明:~(226) Ra能谱中出现~(226) Ra的特征γ射线及大量~(226) Ra的衰变子核的特征γ射线;~(133)Ba谱中出现~(133)Ba特征射线及大量和峰,由计数率随距离变化关系及γ射线级联关系证明存在和峰.     

2.8 MeV中子引起的~(232)Th(n,γ)~(233)Th反应截面的测量

用中子活化法和离线γ能谱测量技术对2.8MeV中子引起的~(232)Th(n,γ)~(233)Th反应截面进行了测量.2.8 MeV强流中子由D-D中子发生器获得,中子注量率的波动通过测量伴随~3He粒子得到;中子的平均能量通过~(64)Zn(n,p)~(64)Cu和~(115)In(n,n′)~(115m)In的反应截面比得到.γ能谱采用低本底高分辨率高纯锗伽马谱仪进行测量.实验结果与已发布的截面数据及评价核数据库ENDF/B-Ⅷ.b4、JENDL-4.0u+和CENDL-3.1的数据进行了比较.利用模型程序TALYS-1.8对~(232)Th的中子俘获反应激发函数曲线进行理论计算,并与实验数据和评价数据进行了对比分析.     

活性分析中子源慢化装置本底的测量

HPGe探测器的能量分辨率高,对于一般物质的测量,可测其特征伽玛射线分支多达几十个到上百个,在测量的能谱中不但有全能峰、逃逸峰,还有康普顿平台和轫致辐射。一般情况下,天然放射性元素在自然界中的含量较低,使用NaI(Tl)能量分辨率较低的探测器测出的谱线不能很好的给出本底中微量元素的含量,甚至还会影响其它峰,不能给出精确的分析结果。在使用高纯锗（Ge）探测器进行本底测量中,各种元素所对应的峰很清楚分辨出来,对天然放射性元素的含量以及中子瞬发活化伽玛射线能够给出详细的结果。 本实验用的HPGe探测器是ORTEC公司…