一种基于模式识别的放射性核素快速识别方法研究.pdf

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1、第34卷第1期核电子学与探测技术Vo1．34No．12014年1月NuclearElectronics＆DetectionTechnologyJan．2014一种基于模式识别的放射性核素快速识别方法研究霍勇刚，安洪振，吴岳雷，许鹏，李站良，黎素芬，苟振志(1．西安市第二炮兵工程大学；2．环保部核与辐射安全中心，北京10082)摘要：基于模式识别的方法，应用核辐射数字化测量分析平台，通过综合利用放射性核素的射线信息，选定核索的辐射特征信息，建立核素特征数组库，设计识别方法应用于中、低分辨率探测器的放射性核素识别。在实验中发现在传统中低分辨率谱仪系统对单一核素全能峰未达到统计下限值时，使

2、用快速识别算法的数字系统对3种混合核素的识别率达到90％以上。结果表明此方法明显优于传统算法，有效地提高了放射性核素的快速识别能力。关键词：模式识别；放射性核素；特征提取中图分类号：TL817文献标志码：A文章编号：0258-0934(2014)01-0051-03核素识别是通过测定放射性物质的能存储，系统将进行数据除噪、信息提取等一系谱来鉴定放射性同位素的种类。传统的方法孤列处理，最终可得到包含能谱、强度、幅度、时间立地处理各条射线，能谱中单个能峰定位识别等结果。常常是独立的【IJ。对于能谱中的某个能峰对这里的数字谱仪系统是指基于虚拟仪器原应的射线，核素库中对应射线能量接近的可能理

3、构建，用高速数据采集卡对探测器的脉冲信核素往往有多种选择，给核素识别带来一定困号进行采样，然后由计算机软件来对数据进行扰，需要增加半衰期、低能特征x射线等辅助分析处理的能谱测量分析系统。方法加以鉴别，增加了识别环节和分析时系统结构示意图如图1。间J。数据融合方法通过提取各个影响因素之间的特征关系，进行数据之间的融合J。本研究从数据处理的角度来综合利用多条射线信息，并行分析从而达到快速识别核素的目的。图1数字谱仪系统结构示意图1核辐射脉冲数字分析系统及工作流本实验所用硬件系统由亿威公司产的Cd程(Zn)Te探头、NI公司产的PCI一5122采集卡对探头、前置放大器输出的核辐射信号直以及

4、PC机搭建组成，工具软件利用LabVIEW接输入，由数据采集卡转换为数字信号，进行离编制完成。散采样，对核辐射脉冲信号进行实时数据采集、系统的工作流程是：探头探测到射线，产生的信号脉冲由数据采集卡进行离散采集，存人缓存，由软件读取到计算机内存并进行分析处收稿日期：2013—12—15作者简介：霍勇刚(1975一)，男，讲师，博士，主要从理，将结果通过输出设备输出。整个流程期间事核辐射探测及辐射防护研究。数据采集卡的工作模式及后期的数据处理均由5l参考文献：[1]庞巨丰．能谱数据分析[M]．西安：陕西科学技术出版社，l990．[2]王一鸣，魏义祥．基于模糊逻辑的能谱核素识别[J]．清华

5、大学学报：自然科学版，2012，52(12)：1736—1740．[3]LIJun—wU，YuZhi—fu．AMe~odofFusionRecog-图3脉冲总数为2000时的待识别能谱图nitionBasedOHtheCharacteristicofTargetandIn·仪中进行核素快速识别的方法，该方法通过对completeData[C]．2012IEEE1lthInternationalCon．来自数据采集卡的核辐射脉冲信号进行特征提ferenceonSignalProcessing(ICSP2012)，2012：1813—1816．取与模式判断，从而提高了系统对核素的快速[4

6、]许鹏，霍勇刚，邱晓林．核辐射信号数字测量与分析识别能力。方法研究[J]．核技术，2008，31(10)：791-795．FastRadioactiveNuclideRecognitionMethodStudyBasedonPatternRecognitionHUOYong—gang，ANHong—zhen，WUYue—lei，XUPeng，LIZhan—liang，LIShu—fen。GOUZhen—zhi(I．TheSecondArtilleryEngineeringUniversity，Xi觚710025；2．NuclearandRadiationSafetyCenter，Mi

7、nistryofEnvironmentProtection，Beijing10082)Abstract：BasedO13．patternrecognitionmethod，appliedthenuclearradiationdigitalmeasurementandanalysissystemplatform，throughsyntheticallymakinguseoftheradioactivenuclide~rayinformation，select