一种数字化pileup波形处理方法及系统

摘要

本发明公开了一种数字化pileup波形处理方法及其系统。该方法首先判定脉冲上升沿区域，根据相邻脉冲上升沿之间的时间间隔判定该脉冲是否为pileup波形；将判定为pileup的数字波形按照脉冲上升沿和下降沿进行分割，然后利用分割后的波形依次重建出pileup中的各个单次事件脉冲波形，各单次脉冲信息均可从重建的波形中提取。本发明还公开了一种pileup波形处理系统，包括pielup波形甄别模块、脉冲波形分割模块、脉冲波形重建模块。本发明能有效甄别pileup脉冲波形，精确重建pileup中各个单次事件脉冲波形，准确恢复单次事件脉冲的能量、时间、幅值、衰减时间常数、位置等信息，提高系统在高活度下的计数率、测量结果的信噪比。

主权项

一种数字化pileup波形处理方法，用于对高能粒子探测数据获得系统采集的闪烁脉冲信号进行处理，其包括如下步骤： （1）载入采集的数字脉冲波形，根据数字脉冲波形中所包含的脉冲上升沿数量及相邻脉冲上升沿的时间间隔甄别出pileup波形，具体包括： （1.1）载入采集的数字脉冲波形； （1.2）对所述数字脉冲波形求导，获得数字脉冲波形的导数序列； （1.3）根据所述导数序列判断数字脉冲波形中所包含的脉冲上升沿，并统计该数字脉冲波形中所包含的脉冲上升沿个数和各相邻脉冲上升沿之间的时间间隔； （1.4）判断数字脉冲波形是否为pileup波形：若该数字脉冲波形中只存在1个脉冲上升沿，则该数字脉冲波形为非pileup波形；否则，判断是否存在任意两相邻脉冲上升沿之间的时间间隔小于预定的固定时间长度T，若存在，则该数字脉冲波形为pileup波形，其中，所述的时间长度T根据探测器衰减时间常数设定； （2）对甄别出的pileup波形按照脉冲上升沿和下降沿进行分割，获得pileup波形中的各个单次事件脉冲波形； （3）对分割出的各个单次事件脉冲波形依次进行重建，具体包括以下步骤： （3.1）上升沿重建 在脉冲上升沿抽取不少于P个采样点，其中，P为整数，P≥2且小于等于上升沿长度，对采样点按下式进行线性拟合获取上升沿重建参数LineK和 LineB，完成重建： y(x)＝LineK×x+LineB 其中，LineK为上升沿直线的斜率，LineK>0，LineB是上升沿截距，可为任意值，x为数字脉冲序列采样位置，y(x)为在x位置上的数字脉冲幅值； （3.2）下降沿重建 在脉冲下降沿抽取不少于Q个采样点，其中，Q为整数，Q≥2且小于等于下降沿长度，对采样点按下式进行指数拟合获取下降沿重建参数ExpK和ExpB，完成重建： y(x)＝exp(ExpK×x+ExpB) 其中，ExpK为衰减时间常数，ExpK＜0，ExpB可为任意值； （3.3）去除当前重建的脉冲余辉对后续脉冲重建的影响 利用当前脉冲下降沿重建参数ExpK和ExpB，计算该脉冲下降沿在后续脉冲波形中的脉冲幅值，将该脉冲幅值从后续的每个单次事件脉冲中减去。