【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進步,放射性核材料已廣泛應(yīng)用于國民生產(chǎn)與日常生活當(dāng)中,對放射性核素的監(jiān)管與防控關(guān)系到國家安全與穩(wěn)定,而如何快速、準確地識別出潛在的放射性核素是放射性核素監(jiān)管的首要問題,也是當(dāng)下亟待解決的重要課題。目前普遍應(yīng)用的核素識別方法,先以脈沖幅度計數(shù)的方式獲取目標能譜,再根據(jù)能譜中反映的特征信息來判斷存在有哪些核素,而當(dāng)計數(shù)較少時難以獲取被檢目標完整的能譜特征,進而無法及時、準確地識別放射性核素。為了及時地判別某種放射性核素是否存在,本文從核素探測時產(chǎn)生的時域脈沖入手,提出了一種基于貝葉斯分類器的核素識別方法。通過建立特征核事件的選取流程,依據(jù)脈沖的能量及其之間時間間隔,選取特征核脈沖,作為目標核素的存在性依據(jù),并設(shè)計了序貫貝葉斯分類器,對核素的存在性進行實時的概率分析與判決。另外,針對運動狀態(tài)放射性核素的識別,建立了核脈沖的探測模型,分析相對位移與脈沖速率之間的比例關(guān)系。利用相對位移信息校準脈沖時間間隔,并結(jié)合脈沖能量與脈沖時間間隔,對運動中獲取的脈沖樣本進行校驗,選取其中的特征核脈沖,在此基礎(chǔ)上重新構(gòu)建了基于能量的貝葉斯分類器及其決策函數(shù),對目標放射性核素的有無進行實時地概率分析與判別。與傳統(tǒng)的核素識別方法依據(jù)核素能譜進行分析不同,本文所述方法以核素產(chǎn)生的時域脈沖為研究對象,即時分析特定種類放射性核素的存在與否。為了驗證本文所述方法的有效性,本文進行了仿真和實測實驗,并與傳統(tǒng)的導(dǎo)數(shù)尋峰方法進行了對比,所述方法可正確識別出勻速運動狀態(tài)的核素,且識別效果優(yōu)于傳統(tǒng)的尋峰方法。
【圖文】：

(c) 高分辨率航空伽瑪射線光譜儀 (d) 車載型核譜檢測系統(tǒng)圖 1-1 現(xiàn)代核譜儀系統(tǒng)能譜的獲取過程中，存在有多種干擾因素的影響，首先有來自核素自身衰變過物理因素，主要包括：光電吸收、康普頓散射、Rayleigh 散射等，以及來自外界因素，主要包括：探測器本底的輻射干擾、環(huán)境噪聲、不同核素之間的相互作用些因素都影響了能譜的有效獲取，甚至使核素的能譜特征發(fā)生畸變，對能量峰的識別帶來諸多困難[28-52]。此外，對于放射水平較低的微量核素，由于單位時間內(nèi)計數(shù)較少，難以形成完整的能峰（峰形、峰面積等）以供識別[53-58]。為此，基于析的核檢測儀器因受統(tǒng)計規(guī)律的限制，無法保證在短時間內(nèi)準確識別出放射性對放射性元素的快速識別問題是亟待解決的難題。為此，學(xué)者們設(shè)法從時域的角，直接對核脈沖信號進行分析與處理，利用核脈沖的時域特性來分析與判斷目。009 年，以 James. V. Candy 為首的利弗莫爾(LLNL)科學(xué)與工程小組從脈沖分析創(chuàng)造性地將貝葉斯理論與序貫概率比檢驗結(jié)合起來，應(yīng)用在了核素識別領(lǐng)域，對靜態(tài)放射性核素的實時分析與判定，并初步論證了該方法的可行性[59]。mesCandy 等人所提出的序貫貝葉斯方法，避免了傳統(tǒng)方法中統(tǒng)計獲取γ能譜的

西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文沖信號對應(yīng)著核素衰變過程中獨特的物理變化，是分析與判斷核素是中，核脈沖信號的幅度對應(yīng)著 γ 射線的能量，而脈沖的到達時間則對生速率。因此，可以通過觀測到的核脈沖信號來度量相應(yīng)γ射線的輻射素的存在性加以分析與判斷。核脈沖信號如圖 3-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TL81;TP181

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本文編號：2708665