报告人王忠海周荣、韩纪锋、张京隆、朱通华、曾军、向清.ppt

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1、报告人：王忠海周荣、韩纪锋、张京隆、朱通华、曾军、向清沛、王玉东、杨朝文基于波形函数的n-γ甄别算法优化四川大学主要内容2背景n-γ甄别原理国内外研究现状波形函数计算原理模型总结与展望背景3中子测量应用领域：核裂变研究核聚变研究散列中子源研究背景4中子测量中存在的问题：因此：中子场中包含有复杂的γ场，多种探测器对中子和伽马都会产生输出。甄别中子信号和伽马信号，简称n-γ甄别。n-γ甄别原理5原理：在有机闪烁体中，中子和γ射线产生的次级带电粒子不同。闪烁体产生荧光的快慢成分的比率不同。从而中子和γ引起的探测器输出脉冲形状不同。国内外研究现状6现状：J.M.Adams等人

2、实验研究了基于BC501A探测器的电荷比较法n-γ甄别；B.D.Mellow等人实验研究了基于有机闪烁体探测器的梯度法n-γ甄别；M.Nakhostin等人实验研究了基于NE213探测器的过零法n-γ甄别；陈晓辉等人用BC537探测器对比了三种不同甄别算法的甄别效果。我们的研究：研究了新的波形函数计算方法；建立n-γ甄别原理模型，并用于电荷比较法n-γ甄别的参数优化。问题：不同的甄别方法应用于不同探测器和实验条件需要测试不同的甄别参数才能获得最好的甄别效果。波形函数计算7HVscintillatorPMT7由于放大倍数M和平均漂移时间t’并不影响脉冲的波形形状，所以忽

3、略这两个参数可以得到P(t)波形函数计算8由文献可知λf~1/(4ns),λs~1/(40ns)以及σ~2ns。所以当t>7ns时:&t=0t=7t>7(ns)PeakStep1:拟合信号尾部；Step2:带回参数拟合整个信号。信号尾部波形函数计算9波形函数：优点：获取波形函数的成功率非常高；波形函数与真实信号一致性很好，并且在信号前端能够很好的贴近基线。中子伽马原理模型10电荷比较法n-γ甄别原理图甄别系数：n信号的R值大于γ信号甄别因子：R值计算中积分起点的选择会影响FoM的计算结果。该研究讨论了后端积分(A2)起点对甄别结果的影响。基于电荷比较法n-γ甄别的模型

4、分析原理模型11（下标n和γ分别对应中子和伽马）FWHMn和FWHMγ分别表示为：由此可得FoM：建立甄别因子FoM值的统计模型：原理模型121.假设一个射线在晶体中沉积一定能量后在PMT阳极上收集到的电子数n服从泊松分布：（n为电子数，μ为平均值）2.根据波形函数可知任意一个到达阳极的电子落在积分时间范围内的机率Pl为：（Istart和Istop为积分时间起点和终点）3.如果有总共有n个电子到达阳极，那么在积分时间内收集到A个电子的几率PnA(A)为：4.由1和3可得在积分时间内收集到A个电子的总几率P(A)为：模型与实验结果对比13研究参数：前端积分限为峰位前20

5、ns；后端积分限的起点从峰位后2ns增大到58ns,积分终点为峰位后第110ns保持不变。结果对比：理论分析和实验结果变化趋势相同，并且同时达到最大值；两者在曲线两端有较为明显的差别，模型还需优化。实验条件：高速数字示波器采集探测器输出信号；Matlab软件离线数据处理。总结与展望14总结：研究了新的波形函数计算方法；成功将原理模型应用到电荷比较法n-γ甄别的参数优化。展望：波形函数计算方法同样适用于其他闪烁体探测器；优化原理模型，将模型应用于其它n-γ甄别方法，优化其甄别参数；同时也可以将模型应用于研究新的n-γ甄别方法。Thankyou!