论文摘要
近年来,中子探测技术在各领域都得到了广泛应用。常用的液体闪烁探测器对中子和γ射线均很敏感,因而中子/γ射线（n/γ）甄别技术具有极其重要的科学研究和实际应用价值。论文对n/γ甄别技术进行了深入研究,提出了一种基于小波变换模极值的n/γ甄别方法。本文采用传统的方法,即仿真研究与实验验证相结合的方法,来研究小波变换模极值法（WTMM）甄别方法在n/γ甄别技术领域的有效性与可行性。在初步仿真验证中,首先分析BC501A液体闪烁体探测器的实际物理特性,针对其特性建立了标准n/γ粒子脉冲信号模型;然后利用小波变换模极值原理对脉冲信号进行分析,发现在相同尺度的范围内,γ射线的模极值曲线的收敛速度比中子信号的模极值曲线快,以此作为甄别的基础;最后在标准n/γ信号中加入不同信噪比的白噪声,对WTMM分析法的甄别能力进行了仿真研究,结果表明在信噪比大于11d B的信号环境下,该方法的甄别效果可以满足实际需要。实验验证中,构建了由D-T单能中子源、BC501A液体闪烁体探测器、R329-02光电倍增管、高速采集电路和电子计算机构成的硬件平台,采集中子和γ射线。在数据去噪方面,采用滑动平均滤波、小波变换阈值滤波以及尺度模极大值跟踪理论滤波对粒子脉冲信号进行了降噪处理,比较三种滤波方法甄别效果后确定了尺度模极大值跟踪理论滤波为WTMM甄别方法的最佳降噪方案。n/γ甄别分别采用基于WTMM分析的方法以及目前通用的方法—脉冲斜度法（PGA）及电荷比较法（CC）对采集到的中子和γ射线进行甄别。实验结果表明:基于WTMM的n/γ甄别方法与TOF法结果相近,并取得了比PGA法及CC法更好的甄别性能。最后,构建了由BC501A液体闪烁体探测器、R329-02型光电倍增管、C9619-01高压电源与DSO6032A型示波器组成的自然环境中子探测平台,采集了自然环境条件下的中子和γ射线,进一步验证了WTMM法的可行性。基于WTMM的n/γ甄别方法抗噪性能优异,在中子探测领域有潜在的应用价值。
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标签：中子探测论文; 甄别方法论文; 液体闪烁体探测器论文;