ИДЕНТИФИКАЦИЯ α-ЧАСТИЦ И γ-КВАНТОВ ПО ФОРМЕ ИМПУЛЬСОВ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ ВСПЫШЕК Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

в декартовой системы координат вносит ошибки измерения азимута у0 (к). Соответственно СКО ошибки ох достигает максимального значения в области углов 0 = [90°, 270° ], а СКО ошибки о - в области углов

0 = [0° ,180° ]. С увеличением дальности до цели СКО ошибок определения координат цели ох, о увеличиваются. При этом характер их изменения

при рассмотренном положении приемной и передающей подсистем сохраняется прежним. Как следует из рис.2г, существует значительная корреляция между ошибками измерения в декартовой системе координат. Минимальные значения корреляции ошибок достигается в области углов

0=[0°,90°,180°,270°]. Это обусловлено тем, что основной вклад в ошибки измерения по осям декартовой системы координат вносят различные ошибки У0(к), АИ(к), которые являются независимыми.

Ошибки определения координат цели в декартовой системе координат нестационарные и являются функциями ее сферических координат. С увеличением дальности до цели СКО ошибок определения координат цели увеличиваются, при этом основной вклад вносят ошибки измерения угловых координат. Существует значительная корреляция между ошибками измерения в декартовой системе координат, что следует учитывать при разработке алгоритмов вторичной обработки радиолокационной информации. Литература

1. Кондратьев В. С., Котов А. Ф. .Марков Л. Н. Многопозиционные радиотехниче-

ские системы. М.: Радио и связь, 1986. -397 с. 2. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Радио и связь, 1982. -624 с.

Ключов1 слова: радюлокащя, точшсть радюлокацп,

Доценко Д.1., Жук С .Я. Точносш характеристики двохпозицшно!' радюлокацшноТ системи в декартовш систем! координат Отримаш анал^ичш залежносп дисперсш та взаемних кореляцш похибок вимiрiв двохпозицшно'1 радюлокацшно}.' системи у декартовш системi координат; для прикладу виконано розрахунок i аналiз. Dotcenko D.I., Zuk S.J. Precision characteristics of two-position radar station in Cartesian coordinate system Two-position radar station is examined. Analytic expressions for dispersion and inter-correlation of measurement errors in Cartesian coordinate system are obtained. For example error estimation and analysis were performed.

УДК 621.391:621.387

1ДЕНТИФ1КАЦ1Я а-ЧАСТИНОК ТА у-КВАНТГО ЗА ФОРМОЮ 1МПУЛЬС1В СЦИНТИЛЯЦ1ЙНОГО СПАЛАХУ

Корнага В.1., Головт В А.

Розглянуто методи виявлення та розр1знення сцинтилящиних спалах1в а-частинок та у-квант1в за формою 1мпульс1в в експериментальних досл1дженнях структури ядер та механ1зм1в ядерних реакцт.

В експеримент з дослщження структури ядер i Mexarn3MiB ядерних реа-кцш необхщно не тшьки вимiрювати енергш частинок, але i щентифжува-

BicHUK Нацюнального техтчногоутверситету Украгни "КП1" 47 Серiя -Радютехтка. Радюапаратобудування.-2008.-№37

ти 1х. Для дослщження iмпульсних сигналiв вiд сцинтиляцiйного спалаху використовуються цифровi методи обробки. 1мпульсш сигнали як1 гене-руються сцинтиляцшним кристалом енергетично слабк1, зашумленi. В процес пiдсилення аналогових сигналiв фотоелектронним помножувачем рiвень шуму збiльшуeться. Обробка сигналу складаеться з двох етатв. Ви-дiлення сигналу з шуму та щентифжащя форми сигналiв Теоретичш викладки

Для видiлення сигналу з шуму та щентифжацп форми використовуемо методи оптимально! фшьтрацп. Щоб застосувати той чи iнший метод обробки потрiбно мати апрiорну шформащю про форми сигналiв а-частинок та у-кванпв. Реперна форма сигналiв визначаеться опромшенням сцинти-ляцiйного кристала вщомими джерелами i усередненням отриманих .мпу-льсiв. Якщо вiдома форма вхщного iмпульсу, то процедура виявлення сигналу зводиться до обчислення вщношення правдоподiбностi i порiвняння з вщповщним пороговим значенням. При гiпотезi що на вхщ прийшов сигнал з шумом його корелящя буде в середньому бшьша нiж корелящя з шумом. Ця обставина i використовуеться при виявленi. Пороговий рiвень за-лежить вiд вибору критерш виявлення.

Для розрiзнення двох рiзних, але близьких за формою сигналiв, достат-ньо обчислити едину корелящю з рiзницевим сигналом, а рiвень та знак коефiцiента кореляцп визначае ймовiрнiсть сигналу або 52( £): т т т Н

г=|-1ЛШОА=|>1 о, де 5(0 = 52(0 - , у(0- вхiдний 0 0 0 Н 2 сигнал, Н1, Н2- гiпотези. Нормоване значення взаемно! кореляцп двох циф-рових сигналiв х1(п) та х2(п) як мiстять по Nвiдлiкiв визначаемо як

1 N-1

: —У х1(п)х2(п)

Г12

N^0

Для нормування амплггуди iмпульсiв, (1) дiлять на коефщент

N-1

N-1

,1/2

N-|У Х2(п) • У х2(п)

чл=0

п=0

(1)

(2)

Використовуючи (1), (2) отримаемо г

1 N-1

— У х1(п)х2(п)

N п=0

12

1 N

N-1

( N-1

У х2(п) У х2(п)

V п=0 п=0

,1/2

При щентифжацп близьких за формою сигналiв методами оптимально! фiльтрацi! [2], для кожного сигналу обчислюеться параметр форми:

У /(^) • ДО ф . . ,

де I (к) - оцифрована амплiтуда .мпульсу (в момент часу

ш - /гц)

Б1

У /( ^)

4); Р( 0- вагова функщя

Р( 0 =

4( 0 + 4( 0'

/а( 0 i /Д 0 - репернi форми

У

48 В^ник Нацюнального техшчногоутверситету Украгни "КП1"

Серiя -Радютехтка. Радюапаратобудування.-2008.-№37

ÏMnynbciB для а частинок та у-кванпв. Таким чином, Mipa якост

I SI а - SI\ .... . .

FOM =1 , 1, де ôai ôYвiдповiднi стандартш вiдхилення

Отриманi результати

Рис.1

Рис.2

Рис. 3

Видшення iмпульсiв виконувалося за критерiями перевищення порогового рiвня амплiтудою та енерпею сигналу. Репернi форми сигналiв отри-манi опромiнюванням сцинтиляцiйного кристала вщомими джерелами i усередненням отриманих iмпульсiв. Було усереднено 4000 iмпульсiв по альфа i гамма частинках з кiлькiстю вiдлiкiв на iмпульс ^=1500. Форму вхiдного сигналу з амплгтудою А показано на рис.1, а реперних сигнашв на рис.2, розподш iндикатора форми для у-кванпв та а-частинок - на рис.3. Результати щентифжацп форми iмпульсiв наведенi в табл.

Таблиця

Алгоритм Роздшення по а, % Роздшення по у, %

Взаемно'1 кореляцп (2) 99,12 95,77

Коефщ1ент взаемно'1 кореляцп' (4) 99,68 99,52

Метод оптимального фшьтра (5) 99,99 99,1

Запропоноваш алгоритми дають можливiсть iдентифiкувати у-кванти та а-частинки за формою iмпульсiв сцинтиляцiйного спалаху. Алгоритми мають рiзнi обчислювальнi затрати, що дае можливiсть вибору алгоритму для обробки сигналiв в реальному часу в залежност вiд швидкодп апарат-них пристро1'в.

Л1тература

1. Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая оброботка сигналов: практический подход, 2-е

издание. Пер. с англ. - М.: «Вильямс», 2004 2. Gatti E., Martini D.E. Nuclear Electronics. (IAEA, 1962) 265 FAD

Ключов1 слова: сцинтилящя, щентиф1кащя форми 1мпульсу, оптимальний фшыр

Корнага В.И., Головин В. А. Идентификация а- частиц и у- квантов по форме импульсов сцинтилляционных вспышек Рассмотрены методы разделения сцинтилляционных вспышек а- частиц и у- квантов по форме импульсов в исследованиях структуры ядер и механизмов ядерных реакций. Kornaga V.I., Golovin V.A. Identification alpha and gamma quantum at the pulse shape of the scintillates splash The methods of different scintillates splash alpha and gamma quantum at the pulse shape have been considered in experiment researches of the core's structure and mechanisms of the nuclear reaction.

BicHUK Нацюнального техтчногоутверситету Украши "КП1" 49 Серiя -Радютехтка. Радюапаратобудування.-2008.-№37