学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

α、β粒子辐射检测技术的研究与系统实现

作　者: 杨裔剑侠
导　师: 杨录
学　校: 中北大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: α、β FCM 脉冲形状甄别聚类中心串道比
分类号: TL816
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 0次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,随着全球各国对核技术应用研究的高度重视,越来越多的核技术已经广泛应用在工业生产和生活的各个领域。核技术在给经济生活带来发展和便捷的同时,过量的核辐射也会对人体造成伤害,威胁人类的健康。因此,对于辐射粒子的防护和属性甄别就成为科研课题的热点,而作为最常见的α、β辐射粒子的检测甄别也迅速被广大研究学者进行科研并生产实践。本文通过对现有α、β辐射粒子的检测甄别技术进行改进,设计出一种采用脉冲形状甄别的方法进行高计数率、低串道比、高速的辐射粒子检测系统。论文工作采用一种改进的模糊C-均值聚类算法来实现对α、β辐射粒子进行脉冲形状识别,通过硬件电路系统对信号的调理实现监测系统的完整性。首先,采用表面涂有ZnS(Ag)的塑料闪烁体探测器对辐射粒子信号进行采集；然后将辐射信号通过调理电路系统进行模拟信号处理,分别运用电源模块、高压模块、放大模块和整形模块对辐射粒子信号进行放大、滤波、去噪,转化为高信噪比便于后续数据处理,再采用采集卡对调试信号进行采集；最后,将采集到的α、β辐射粒子数据输入到PC机平台进行脉冲形状甄别的检测。对于传统的模糊C-均值聚类算法,本文主要做了以下改进：①将随机选取聚类中心改变为通过对辐射粒子的波形特性进行有目的的选取；②采用一种加权处理方法使聚类结果更加明显。通过α、β粒子辐射检测系统的整体测试与试验,表明该系统减少了迭代次数,缩短了运行时间,提高了辐射粒子计数率,降低了粒子间的串道比,在粒子检测领域具有广泛的应用前景。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-14
  1.1 课题背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状与发展趋势  10-13
    1.2.1 α、β粒子辐射检测研究现状  10-11
    1.2.2 粒子甄别技术研究现状  11-13
  1.3 论文的主要研究工作和研究内容  13-14
    1.3.1 主要研究工作  13
    1.3.2 论文内容安排  13-14
2 α、β粒子辐射检测理论基础  14-26
  2.1 核辐射基础理论知识  14-23
    2.1.1 α、β射线粒子特点  14
    2.1.2 探测器的选择  14-22
    2.1.3 辐射粒子形状甄别方法研究  22-23
  2.2 A、B辐射粒子检测系统总体设计  23-25
    2.2.1 系统硬件设计思路  23-24
    2.2.2 系统软件设计思路  24-25
  2.3 创新点及拟解决的关键问题  25-26
3 α、β粒子辐射检测系统的硬件设计  26-40
  3.1 电源模块  26-29
  3.2 高压模块  29-30
    3.2.1 低压电源控制高压电源电路  29-30
    3.2.2 高压电源分压电路  30
    3.2.3 限压电路  30
  3.3 放大电路模块  30-34
    3.3.1 反相放大电路  32-33
    3.3.2 同相放大电路  33-34
  3.4 整形模块  34-37
  3.5 采集卡模块  37-40
4 脉冲形状甄别法识别α、β粒子辐射检测算法研究  40-56
  4.1 模糊聚类分析  40-41
  4.2 模糊C-均值聚类算法  41-46
    4.2.1 模糊C-均值聚类算法的实现原理  41-45
    4.2.2 模糊C-均值聚类算法步骤  45-46
    4.2.3 模糊聚类算法存在的问题  46
  4.3 基于初始聚类中心的模糊C-均值算法  46-52
    4.3.1 初始聚类中心的选择  46-47
    4.3.2 初始聚类中心的确定  47-49
    4.3.3 脉冲形状甄别α、β辐射粒子  49-52
  4.4 基于初始聚类中心的模糊C均值聚类算法的改进  52-56
    4.4.1 模糊加权因子的概念  52-53
    4.4.2 模糊加权因子的确定  53
    4.4.3 模糊加权距离的确定  53-54
    4.4.4 改进的模糊聚类算法  54
    4.4.5 α、β辐射粒子甄别结果  54-56
5 总结与展望  56-57
参考文献  57-61
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果  61-62
致谢  62

α、β粒子辐射检测技术的研究与系统实现

内容摘要

全文目录

相似论文