【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辐射探测，特别涉及一种中子探测器实现入射中子定位的方法、装置、计算设备及存储介质。
技术介绍
1、近些年，中子探测技术在高强度中子源、物质结构、纳米科学、凝聚态物理、空间物理学等学科领域发展迅速，也在核医学放射治疗、航天航空和工业应用、核电站安全检测系统、环境监测系统、核爆及隐藏核材料探测等产业方向有着极其重要的意义。这类探测器通常具备高计数率、高探测效率、高位置分辨率和高中子/伽马抑制比等优点。
2、传统3he气体中子探测器是目前最常用且技术成熟的中子探测方法，由于3he正常情况下无固态不易密封，供应也受到美国限制，价格非常昂贵，因此亟需研制其他类型的中子探测器来替代传统3he中子探测器。目前可以取代3he的中子探测器主要是闪烁体探测器，闪烁体探测器具有成本低、探测效率高、结构简单、性能稳定等优点，在中子探测方面得到了广泛的研究和应用。闪烁体中子探测器主要以核反应法为主，通过中子与中子灵敏材料相互作用产生带电粒子，带电粒子在闪烁体内产生荧光来间接测量中子。
3、近年来gagg(gallium germanium arsenide gallium，掺铈钆镓铝石榴石)闪烁晶体由于高中子反应截面、高光产额、发光衰减时间短、不潮解、高密度和高能量分辨率，已逐渐成为中子探测器的热门材料。传统方法直接采用gagg晶体来实现中子探测，由于在测量中子过程中，伴随大量的伽马射线本底，gagg晶体对伽马射线也很灵敏，很难实现中子/伽马甄别，中子探测效率也比较低。
技术实现思路>
1、本专利技术提供一种中子探测器实现入射中子定位的方法、装置、计算设备及存储介质，以便解决如何实现中子/伽马甄别以及如何提高中子的探测效率的技术问题。
2、本专利技术实施例提供了一种中子探测器实现入射中子定位的方法，包括：
3、通过在中子探测器的闪烁晶体表面进行镀硼膜处理，得到具有镀硼膜的涂硼闪烁晶体的中子探测器；
4、在得到具有镀硼膜的涂硼闪烁晶体的中子探测器后，根据每个事件产生的触发信号采集中子探测器各通道的脉冲波形数据，并采用电荷积分法计算每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值；
5、利用所述每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值，判定各事件为中子事件还是伽马事件；
6、在判定事件为中子事件时，采用光子响应函数二维高斯分布法，计算所述中子事件所发生时中子的入射位置。
7、优选地，所述通过在中子探测器的闪烁晶体表面进行镀硼膜处理，得到具有镀硼膜的涂硼闪烁晶体的中子探测器包括：
8、通过静电喷涂工艺在闪烁晶体表面进行镀硼膜处理，形成具有硼涂层的涂硼闪烁晶体的中子探测器；或者
9、采用直流磁控溅射将碳化硼b4c或氧化硼b2o3薄膜沉积在闪烁晶体表面，得到具有镀硼膜的涂硼闪烁晶体的中子探测器。
10、优选地，所述根据每个事件产生的触发信号采集中子探测器各通道的脉冲波形数据，并采用电荷积分法计算每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值包括：
11、根据每个事件产生的触发信号采集中子探测器各通道的脉冲波形数据，计算每个事件的总和脉冲波形数据；
12、通过将所述每个事件的总和脉冲波形数据进行分段处理，得到两段总和脉冲波形数据，并采用电荷积分法分别计算每段总和脉冲波形数据的电荷量；
13、根据所述每段总和脉冲波形数据的电荷量，得到每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值。
14、优选地，所述利用所述每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值，判定各事件为中子事件还是伽马事件包括：
15、通过对所述每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值进行统计处理，形成所有事件的电荷比值分布图；
16、根据所述所有事件的电荷比值分布图，确定用于判定中子事件和伽马事件的电荷比值阈值，并根据所述电荷比值阈值判定各事件为中子事件还是伽马事件。
17、优选地，所述根据所述电荷比值阈值判定各事件为中子事件还是伽马事件包括：
18、若事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值大于所述电荷比值阈值，则判定该事件为中子事件；
19、若事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值不大于所述电荷比值阈值，则判定该事件为伽马事件。
20、优选地，所述采用光子响应函数二维高斯分布法，计算所述中子事件所发生时中子的入射位置包括：
21、根据中子在中子入射位置发生核反应所产生的光子强度，构建二维光子强度的高斯分布表达式；
22、通过对所述二维光子强度的高斯分布表达式进行一系列矩阵变换和解矩阵处理，得到所述中子事件所发生时中子的入射位置。
23、优选地，所述二维光子强度的高斯分布表达式包括：
24、
25、其中，qxi,yi分别是第i行和第i列硅光电倍增管sipm收集的光子强度；σx和σy分别是在x方向和y方向的光子分布展宽；qb是本底光子强度和噪声；xi和yi分别是每个sipm像素行位置和列位置；x0和y0分别是中子真实入射的行位置和列位置；a是真实发光强度。
26、本专利技术实施例还提供了一种中子探测器实现入射中子定位的装置，包括：
27、镀硼膜处理模块，用于通过在中子探测器的闪烁晶体表面进行镀硼膜处理，得到具有镀硼膜的涂硼闪烁晶体的中子探测器；
28、中子判定模块，用于在得到具有镀硼膜的涂硼闪烁晶体的中子探测器后，根据每个事件产生的触发信号采集中子探测器各通道的脉冲波形数据，并采用电荷积分法计算每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值；利用所述每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值，判定各事件为中子事件还是伽马事件；
29、中子定位模块，用于在判定事件为中子事件时，采用光子响应函数二维高斯分布法，计算所述中子事件所发生时中子的入射位置。
30、本专利技术实施例还提供了一种计算设备，包括：
31、存储器和处理器；
32、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述中子探测器实现入射中子定位的方法的步骤。
33、本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述中子探测器实现入射中子定位的方法的步骤。
34、本专利技术的有益效果是，通过在中子探测器的闪烁晶体表面进行镀硼膜处理，得到具有镀硼膜的涂硼闪烁晶体的中子探测器；在得到具有镀硼膜的涂硼闪烁晶体的中子探测器后，根据每个事件产生的触发信号采集中子探测器各通道的脉冲波形数据，并采用电荷积分法计算每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值；利用所述每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值，判定各事件为中子事件还是伽马事件；在判定事件为中子事件时，采用光子响应函数二维高斯分布法，计算所述中子事件所发生时中子的入射位置。本专利技术提供了实现入射中子定位的方法，可以同时达到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中子探测器实现入射中子定位的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过在中子探测器的闪烁晶体表面进行镀硼膜处理，得到具有镀硼膜的涂硼闪烁晶体的中子探测器包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个事件产生的触发信号采集中子探测器各通道的脉冲波形数据，并采用电荷积分法计算每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值，判定各事件为中子事件还是伽马事件包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述电荷比值阈值判定各事件为中子事件还是伽马事件包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用光子响应函数二维高斯分布法，计算所述中子事件所发生时中子的入射位置包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述二维光子强度的高斯分布表达式包括：
8.一种中子探测器实现入射中子定位的装置，其特征在于，包括：
9.一种计算设
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述中子探测器实现入射中子定位的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种中子探测器实现入射中子定位的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过在中子探测器的闪烁晶体表面进行镀硼膜处理，得到具有镀硼膜的涂硼闪烁晶体的中子探测器包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个事件产生的触发信号采集中子探测器各通道的脉冲波形数据，并采用电荷积分法计算每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述每个事件各通道的脉冲波形数据的电荷比值，判定各事件为中子事件还是伽马事件包括：
5.根据权利要求4所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐婧，赵斌清，陈坚，黄均平，
申请(专利权)人：湖南大合新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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