[发明专利]基于数字化波形实时甄别α/γ混合辐射场粒子的方法

摘要

本发明属于核辐射测量和粒子测量技术领域，具体涉及基于数字化波形实时甄别α/γ混合辐射场粒子的方法。实时甄别方法包括如下步骤采集CsI(Tl)探测器阳极信号，经100MSPS的ADC转换为数字化信号；对数字化信号进行阈值判断，对满足阈值条件的信号分两路数据流处理，一路用于计数，一路用于甄别；提取波形甄别参数，送入串口发送模块，发送给上位机；上位机软件接收甄别参数并显示甄别参数二维分布及α/γ甄别谱。解决了传统甄别方式的系统庞大、稳定性差和数字化离线甄别方式的效率低下等问题，具有算法准确可靠、系统简单便携、可实时甄别等优点。

主权项

基于数字化波形实时甄别α/γ混合辐射场粒子的方法，其特征在于：所述实时甄别方法所用的设备包括掺铊碘化铯无机闪烁探测器、AD转换电路、FPGA及上位机，所述掺铊碘化铯无机闪烁探测器依次通过AD转换电路及FPGA与上位机连接，甄别的步骤具体如下：1)α/γ射线入射到掺铊碘化铯无机闪烁探测器上，采集掺铊碘化铯无机闪烁探测器的阳极信号，经14bit、100MSPS的AD转换电路转换为数字化信号；2)FPGA对数字化信号进行逐点阈值判断，阈值预设为数字化幅度值，取值范围为8500‑9500，对满足阈值条件的信号进行分流处理，一路为甄别数据流，用于提取甄别参数；一路送入事件计数模块，用于在液晶模块显示事件计数；所述步骤具体如下：2.1)将数字化信号送入FPGA中的FIFO缓存，逐点读取FIFO数字化采样值；2.2)若采样点的幅值超过预设的触发阈值，则判断在该采样点后的连续5个采样点值是否均超过触发阈值；2.3)若是，则从第一个满足阈值条件的采样点开始，连续将276个采样点存储在与采样长度相同长度的寄存器组中，供后续处理；若否，则不进行存储；2.4)读取寄存器组中存储的数据，其中一路送入算法甄别模块，用于提取甄别参数；3)从甄别数据流中提取波形甄别参数，送入串口发送模块，发送给上位机；所述步骤具体如下：3.1)取第261至276个采样点为基线信号，取数字化平均值作为基线平均值，记为Vbase‑line；3.2)将第1至260个采样点数字化幅值累计相加，减去260个基线平均值，得到波形甄别参数之一总信号积分量，记为q_total；3.3)将信号峰值后第50至199个采样点数字化幅值累计相加，减去150个基线平均值，得到波形甄别参数之二后沿信号积分量，记为q_slow；3.4)将总信号积分量q_total及后沿信号积分量q_slow通过串口传输到上位机；4)上位机接收甄别参数并显示甄别参数二维分布及α/γ甄别谱。