β-γ粒子鉴别研究:基于闪烁体脉冲形状甄别技术的叠层探测器

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"基于闪烁体脉冲形状甄别技术...-γ粒子鉴别叠层探测器研究"的毕业论文主要探讨了在复杂辐照环境下,如何利用粒子鉴别技术,特别是基于闪烁体脉冲形状甄别的方法,来实现β-γ粒子的有效区分。这项研究在深空探索、核反应堆监控以及高能物理研究等领域的应用具有重要意义,因为精确的粒子鉴别不仅有助于科学研究,也是保障人员安全的重要手段。 论文中提到的叠层探测器是一种常用的技术,它由多个探测层组成,每层都能捕捉不同类型的粒子。经过几十年的发展,叠层探测器在结构和算法上的优化已取得了显著的进步,提升了粒子鉴别的效率和准确性。尽管如此,现有的鉴别能力仍有提升空间,因此研究者致力于改进算法设计。 论文的主体工作集中在两个方面: 1. 设计并研制了β-γ粒子鉴别叠层探测器。首先,作者对研制过程中需要考虑的问题进行了概述,提出了叠层探测器的结构框架。通过分析闪烁体的性能参数,选择EJ-260与CsI(Tl)的组合作为探测器材料。借助GEANT4软件建立模型,模拟不同能量粒子在探测器中的能量沉积,最终确定了20mm厚的EJ-260和50mm厚的CsI(Tl)晶体作为最佳配置。通过模拟和实验,验证了探测器能够根据脉冲形状差异区分β射线和γ射线。 2. 实现了基于脉冲形状甄别的粒子鉴别算法。论文详细介绍了脉冲甄别算法,特别是选择了上升时间甄别法,并利用MATLAB编程提取脉冲的上升时间参数。通过对脉冲进行移动平均滤波平滑处理,进一步提高了脉冲分类的效果。 通过这两部分的工作,论文不仅在理论上探讨了脉冲形状甄别技术,还通过实践验证了其在β-γ粒子鉴别中的可行性。这种技术有望在未来为粒子鉴别提供更为精确和可靠的方法,对于辐射环境监测和相关科研领域具有重要的实用价值。