基于便攜式NaI譜儀的核素識(shí)別算法
發(fā)布時(shí)間:2021-05-07 06:59
核素識(shí)別在核材料分析鑒定、核設(shè)施的安全性檢測(cè)、環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)以及防止核恐怖主義發(fā)生等諸多方面有著重要的應(yīng)用。核素識(shí)別的基本任務(wù)就是根據(jù)γ能譜中的特征峰或者利用能譜中的特征值確定核材料中放射性核素的種類,并通過相關(guān)解譜算法對(duì)核素進(jìn)行定量分析。本文以便攜式NaI伽瑪能譜儀采集的儀器譜為研究對(duì)象,采用有效的γ能譜數(shù)據(jù)處理技術(shù)對(duì)譜線進(jìn)行解析。論文取得的主要成果有:(1)使用MCNP5蒙特卡羅模擬軟件,并依據(jù)實(shí)驗(yàn)確定高斯展寬系數(shù),模擬了兩種點(diǎn)狀源(137Cs、60Co)在不同距離下的γ能譜響應(yīng)。通過與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證了模擬計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性,為核素識(shí)別算法研究提供了依據(jù),也使得在實(shí)驗(yàn)條件不足,不能對(duì)多種能量的射線進(jìn)行實(shí)際測(cè)量時(shí),可以采用蒙特卡羅方法實(shí)現(xiàn)對(duì)任何能量的能譜響應(yīng)。(2)研究了基于Na I便攜式γ譜儀的核素識(shí)別算法,其中包括能譜數(shù)據(jù)光滑去噪分析、峰位識(shí)別峰邊界確定、基于特征峰匹配的核素定性識(shí)別、全能峰面積法和線性扣本底法進(jìn)行定量分析。并利用133Ba、137Cs、60Co源在不同輻射背景下測(cè)量,通過扣除本底,定量分析出放射源的活度,得出了在不同輻射背景下Na I探測(cè)器對(duì)不同能量射線的探測(cè)限...
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 γ 能譜分析方法及研究現(xiàn)狀
1.2.1 γ 能譜分析方法
1.2.2 γ 能譜分析方法及研究現(xiàn)狀
1.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的能譜處理技術(shù)與現(xiàn)狀
1.4 主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果
本章小結(jié)
第2章 γ 能譜分析的基礎(chǔ)理論
2.1 γ 射線與物質(zhì)的相互作用
2.1.1 光電效應(yīng)
2.1.2 康普頓效應(yīng)
2.1.3 電子對(duì)效應(yīng)
2.2 常用的 γ 射線探測(cè)器
2.3 Na I譜儀的結(jié)構(gòu)及工作原理
2.4 γ 射線能譜
本章小結(jié)
第3章 蒙特卡羅模擬
3.1 高斯展寬系數(shù)的確定
3.2 MCNP模擬
3.2.1 探測(cè)器幾何模型的建立
3.2.2 點(diǎn)源的模擬
3.3 模擬結(jié)果處理與分析
3.4 儀器譜與模擬譜的比較
本章小結(jié)
第4章 核素識(shí)別技術(shù)研究
4.1 譜數(shù)據(jù)平滑處理
4.2 尋峰及確定邊界
4.3 本底扣除和峰面積的計(jì)算
4.4 核素識(shí)別及核素庫(kù)的建立
4.4.1 能量刻度和效率刻度
4.4.2 基于特征峰核素識(shí)別
4.4.3 核素識(shí)別庫(kù)的建立
4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5.1 對(duì)天然放射性的解析
4.5.2 對(duì)低能 γ 能譜的解析
4.5.3 最小可探測(cè)活度的計(jì)算
本章小結(jié)
第5章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核素識(shí)別
5.1 BP網(wǎng)絡(luò)原理及MATLAB實(shí)現(xiàn)
5.2 網(wǎng)絡(luò)樣本的選取
5.3 全譜識(shí)別法
5.3.1 測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的性能
5.3.2 測(cè)試結(jié)果
5.4 小波分析及特征提取
5.4.1 小波包變換的基本理論
5.4.2 γ 能譜特征提取的算法
5.5 特征向量識(shí)別法
5.5.1 特征向量的提取
5.5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試和訓(xùn)練
本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于虛擬儀器平臺(tái)的X射線熒光分析的軟件開發(fā)[J]. 潘文君,賴萬昌,楊中建. 電子世界. 2014(13)
[2]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法解析便攜式高純鍺γ譜[J]. 趙立林,楊亞新,鄭勇明,劉成. 東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(S1)
[3]差值算法在γ能譜峰面積計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 高紅,賴萬昌,李思威,曹發(fā)明. 廣東微量元素科學(xué). 2013(12)
[4]手持式快速核素檢測(cè)儀的研制[J]. 楊強(qiáng),賴萬昌,花永濤,葛良全,王廣西. 核技術(shù). 2011(10)
[5]降低NaI(Tl)γ譜儀探測(cè)限的技術(shù)探討[J]. 郭曉彬,屈國(guó)普,劉志英,王紅艷,王烈銘. 南華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[6]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的手寫數(shù)字識(shí)別技術(shù)研究[J]. 徐野,劉鐵強(qiáng). 沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[7]基于小波去噪的微弱信號(hào)提取[J]. 劉正平,馮召勇,楊衛(wèi)平. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2010(08)
[8]基于特征函數(shù)的NaIγ能譜高斯峰面積計(jì)算[J]. 顧民,葛良全. 核技術(shù). 2009(11)
[9]便攜式γ譜儀中的核素識(shí)別算法[J]. 陳亮,魏義祥,屈建石. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[10]自然伽馬能譜解譜方法研究[J]. 李傳偉,廖琪梅,李安宗,慕德俊. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2008(04)
博士論文
[1]基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序數(shù)據(jù)挖掘研究[D]. 葛利.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]γ能譜譜數(shù)據(jù)分解方法研究[D]. 劉永剛.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[3]核素識(shí)別算法及數(shù)字化能譜采集系統(tǒng)研究[D]. 陳亮.清華大學(xué) 2009
[4]碲鋅鎘探測(cè)器性能分析及其γ譜解析方法研究[D]. 艾憲蕓.清華大學(xué) 2005
碩士論文
[1]HPGeγ譜譜分析有關(guān)方法的研究[D]. 王仕木.成都理工大學(xué) 2014
[2]NaI(T1)γ能譜低能端本底扣除方法研究及軟件設(shè)計(jì)[D]. 鄭秀紅.成都理工大學(xué) 2014
[3]基于ACP的商業(yè)智能系統(tǒng)研究[D]. 李鑒通.華南理工大學(xué) 2013
[4]基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的γ能譜分析研究[D]. 錢晉.中國(guó)計(jì)量學(xué)院 2013
[5]基于LaBr3探測(cè)器的γ能譜技術(shù)研究[D]. 周良平.成都理工大學(xué) 2012
[6]基于小波的圖像閾值去噪方法[D]. 吳美璇.重慶大學(xué) 2012
[7]基于ARM11的便攜式伽瑪能譜儀應(yīng)用軟件開發(fā)[D]. 何大志.成都理工大學(xué) 2011
[8]一種基于LaBr3(Ce)探測(cè)器的便攜式核素識(shí)別儀的研究[D]. 曹必華.成都理工大學(xué) 2011
[9]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的γ能譜分析[D]. 張占南.遼寧師范大學(xué) 2011
[10]航空伽瑪探測(cè)器能譜響應(yīng)規(guī)律研究[D]. 孫雪.成都理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3172957
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 γ 能譜分析方法及研究現(xiàn)狀
1.2.1 γ 能譜分析方法
1.2.2 γ 能譜分析方法及研究現(xiàn)狀
1.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的能譜處理技術(shù)與現(xiàn)狀
1.4 主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果
本章小結(jié)
第2章 γ 能譜分析的基礎(chǔ)理論
2.1 γ 射線與物質(zhì)的相互作用
2.1.1 光電效應(yīng)
2.1.2 康普頓效應(yīng)
2.1.3 電子對(duì)效應(yīng)
2.2 常用的 γ 射線探測(cè)器
2.3 Na I譜儀的結(jié)構(gòu)及工作原理
2.4 γ 射線能譜
本章小結(jié)
第3章 蒙特卡羅模擬
3.1 高斯展寬系數(shù)的確定
3.2 MCNP模擬
3.2.1 探測(cè)器幾何模型的建立
3.2.2 點(diǎn)源的模擬
3.3 模擬結(jié)果處理與分析
3.4 儀器譜與模擬譜的比較
本章小結(jié)
第4章 核素識(shí)別技術(shù)研究
4.1 譜數(shù)據(jù)平滑處理
4.2 尋峰及確定邊界
4.3 本底扣除和峰面積的計(jì)算
4.4 核素識(shí)別及核素庫(kù)的建立
4.4.1 能量刻度和效率刻度
4.4.2 基于特征峰核素識(shí)別
4.4.3 核素識(shí)別庫(kù)的建立
4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5.1 對(duì)天然放射性的解析
4.5.2 對(duì)低能 γ 能譜的解析
4.5.3 最小可探測(cè)活度的計(jì)算
本章小結(jié)
第5章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核素識(shí)別
5.1 BP網(wǎng)絡(luò)原理及MATLAB實(shí)現(xiàn)
5.2 網(wǎng)絡(luò)樣本的選取
5.3 全譜識(shí)別法
5.3.1 測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的性能
5.3.2 測(cè)試結(jié)果
5.4 小波分析及特征提取
5.4.1 小波包變換的基本理論
5.4.2 γ 能譜特征提取的算法
5.5 特征向量識(shí)別法
5.5.1 特征向量的提取
5.5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試和訓(xùn)練
本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于虛擬儀器平臺(tái)的X射線熒光分析的軟件開發(fā)[J]. 潘文君,賴萬昌,楊中建. 電子世界. 2014(13)
[2]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法解析便攜式高純鍺γ譜[J]. 趙立林,楊亞新,鄭勇明,劉成. 東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(S1)
[3]差值算法在γ能譜峰面積計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 高紅,賴萬昌,李思威,曹發(fā)明. 廣東微量元素科學(xué). 2013(12)
[4]手持式快速核素檢測(cè)儀的研制[J]. 楊強(qiáng),賴萬昌,花永濤,葛良全,王廣西. 核技術(shù). 2011(10)
[5]降低NaI(Tl)γ譜儀探測(cè)限的技術(shù)探討[J]. 郭曉彬,屈國(guó)普,劉志英,王紅艷,王烈銘. 南華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[6]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的手寫數(shù)字識(shí)別技術(shù)研究[J]. 徐野,劉鐵強(qiáng). 沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[7]基于小波去噪的微弱信號(hào)提取[J]. 劉正平,馮召勇,楊衛(wèi)平. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2010(08)
[8]基于特征函數(shù)的NaIγ能譜高斯峰面積計(jì)算[J]. 顧民,葛良全. 核技術(shù). 2009(11)
[9]便攜式γ譜儀中的核素識(shí)別算法[J]. 陳亮,魏義祥,屈建石. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[10]自然伽馬能譜解譜方法研究[J]. 李傳偉,廖琪梅,李安宗,慕德俊. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2008(04)
博士論文
[1]基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序數(shù)據(jù)挖掘研究[D]. 葛利.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]γ能譜譜數(shù)據(jù)分解方法研究[D]. 劉永剛.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[3]核素識(shí)別算法及數(shù)字化能譜采集系統(tǒng)研究[D]. 陳亮.清華大學(xué) 2009
[4]碲鋅鎘探測(cè)器性能分析及其γ譜解析方法研究[D]. 艾憲蕓.清華大學(xué) 2005
碩士論文
[1]HPGeγ譜譜分析有關(guān)方法的研究[D]. 王仕木.成都理工大學(xué) 2014
[2]NaI(T1)γ能譜低能端本底扣除方法研究及軟件設(shè)計(jì)[D]. 鄭秀紅.成都理工大學(xué) 2014
[3]基于ACP的商業(yè)智能系統(tǒng)研究[D]. 李鑒通.華南理工大學(xué) 2013
[4]基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的γ能譜分析研究[D]. 錢晉.中國(guó)計(jì)量學(xué)院 2013
[5]基于LaBr3探測(cè)器的γ能譜技術(shù)研究[D]. 周良平.成都理工大學(xué) 2012
[6]基于小波的圖像閾值去噪方法[D]. 吳美璇.重慶大學(xué) 2012
[7]基于ARM11的便攜式伽瑪能譜儀應(yīng)用軟件開發(fā)[D]. 何大志.成都理工大學(xué) 2011
[8]一種基于LaBr3(Ce)探測(cè)器的便攜式核素識(shí)別儀的研究[D]. 曹必華.成都理工大學(xué) 2011
[9]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的γ能譜分析[D]. 張占南.遼寧師范大學(xué) 2011
[10]航空伽瑪探測(cè)器能譜響應(yīng)規(guī)律研究[D]. 孫雪.成都理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3172957
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hkxlw/3172957.html
最近更新
教材專著