脉冲光照射下一维PSD响应特性的研究 被引量：5

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作者 尚鸿雁 张广军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期429-432,共4页

研究一维位置敏感探测器(PSD)的脉冲响应特性及脉冲光照射下光生电流输出的规律,对准确计算光的入射位置有着十分重要的意义。给出脉冲光函数的表达式,讨论了4种脉冲光模式照射下的PSD脉冲响应特性,并详细研究了“脉冲堆积”现象。结果... 研究一维位置敏感探测器(PSD)的脉冲响应特性及脉冲光照射下光生电流输出的规律,对准确计算光的入射位置有着十分重要的意义。给出脉冲光函数的表达式,讨论了4种脉冲光模式照射下的PSD脉冲响应特性,并详细研究了“脉冲堆积”现象。结果表明,如果脉冲光照射时间远远大于PSD的响应时间时,光的入射位置满足一维PSD的转化公式;如果光照射时间小于PSD的响应时间时,只要满足照射时间大于2.5倍的时间响应常数,则停止照射的时间越短,光入射位置与PSD输出电流之间越接近线性关系。 展开更多

关键词 脉冲光 模式 一维位置敏感探测器 响应特性 脉冲堆积

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考虑脉冲高度分布(PHD)的光电倍增管光子探测模型 被引量：1

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作者 向雨琰 马跃 +2 位作者 郭高峰 景泉 李松 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期88-101,共14页

光电倍增管(Photomultiplier Tubes,PMT)具有光子级别的灵敏度,而且没有物理意义上的死区时间,在光子计数雷达应用中有独有的优势,但PMT响应单光子输出脉冲高度呈高斯随机分布,且不同脉冲之间还有可能产生堆叠,传统的单光子模型不能准... 光电倍增管(Photomultiplier Tubes,PMT)具有光子级别的灵敏度,而且没有物理意义上的死区时间,在光子计数雷达应用中有独有的优势,但PMT响应单光子输出脉冲高度呈高斯随机分布,且不同脉冲之间还有可能产生堆叠,传统的单光子模型不能准确描述PMT的光子探测过程。针对PMT输出脉冲高度随机分布,脉冲堆叠现象和光子事件鉴别阈值的设置对光子事件探测概率的影响提出了一个新的PMT光子探测模型,并根据实际应用场景进行了简化,通过蒙特卡洛仿真验证了简化模型的适用性。搭建了光子计数雷达系统,通过和盖革模式APD进行实验对比,发现PMT光子探测模型虽然有略微的探测概率损失,但在测距应用中具有更小行走误差和更高测距精确度。实验也证明了新模型相比于传统单光子探测模型更符合PMT的光子事件探测概率分布,新模型对基于PMT光子计数雷达的系统设计和理论分析具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 光电倍增管 脉冲堆叠 脉冲高度分布 探测概率模型

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不同鉴别阈值条件下SiPM光子计数激光雷达探测模型及性能分析

3

作者 刘欣缘 肖毅 +6 位作者 马跃 向雨琰 郭高峰 王家炜 黄炜怡 谭崇涛 李松 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2023年第6期865-875,共11页

硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)具有极高的探测灵敏度和响应速度,且在多光子条件下具有较高的动态范围以及线性响应的特性,在光子计数激光雷达应用中有独特的优势。然而,由于SiPM多像元、单时间通道的工作模式,其输出电压... 硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)具有极高的探测灵敏度和响应速度,且在多光子条件下具有较高的动态范围以及线性响应的特性,在光子计数激光雷达应用中有独特的优势。然而,由于SiPM多像元、单时间通道的工作模式,其输出电压信号相较于其他单光子探测器更大概率出现脉冲堆叠现象,不同鉴别阈值条件下的SiPM探测过程更为复杂。针对该问题,本文建立了SiPM光子事件响应模型,以此为基础分析了由脉冲堆叠引发的屏蔽效应和触发效应两种特殊情况的时域分布,最终建立了SiPM半解析的探测概率与虚警概率模型。同时,搭建了基于SiPM探测器的光子计数雷达系统,通过观察实测输出电压波形以及光子点云分布与理论模型相符(R^(2)>0.95)。通过查全率与查准率对不同鉴别阈值的SiPM光子点云分布进行定量评价,并给出最优鉴别阈值区间,这对基于SiPM的光子计数激光雷达系统硬件参数的优化设计以及探测性能的定量分析具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 硅光电倍增管 脉冲堆叠 鉴别阈值 探测概率模型

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数字核谱仪系统中脉冲堆积识别方法的研究 被引量：19

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作者 张怀强 吴和喜 +1 位作者 汤彬 张雄杰 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第3期281-284,共4页

数字核谱仪系统中的脉冲堆积直接影响到信号幅度的有效提取,进而影响到核谱仪的能量分辨率。为了减小脉冲堆积对核谱仪能量分辨率的影响,引入时间比较脉冲堆积识别方法,对识别到的堆积脉冲直接丢弃处理,将降低数字信号处理时间,同时可... 数字核谱仪系统中的脉冲堆积直接影响到信号幅度的有效提取,进而影响到核谱仪的能量分辨率。为了减小脉冲堆积对核谱仪能量分辨率的影响,引入时间比较脉冲堆积识别方法,对识别到的堆积脉冲直接丢弃处理,将降低数字信号处理时间,同时可减小脉冲堆积对能量分辨率的影响,对计数率的影响可以通过简单的校正方法来实现计数率的补偿。采用上述方法对实际的核脉冲堆积信号进行了处理,然后对其进行了计数率校正,在实际应用中取得了良好的效果。 展开更多

关键词 数字核谱仪 脉冲堆积 识别方法 计数率校正

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单光子计数系统的设计与实现 被引量：15

5

作者 朱勇 欧阳俊 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期28-30,共3页

单光子计数方法利用弱光照射下光子探测器输出电信号自然离散的特点,采用脉冲甄别技术和数字计数技术把极其弱的信号识别并提取出来。现代单光子计数技术具有信噪比高、抗漂移性好、时间稳定性好、便于计算机进行分析处理等优点,在高技... 单光子计数方法利用弱光照射下光子探测器输出电信号自然离散的特点,采用脉冲甄别技术和数字计数技术把极其弱的信号识别并提取出来。现代单光子计数技术具有信噪比高、抗漂移性好、时间稳定性好、便于计算机进行分析处理等优点,在高技术领域占有重要地位,它已经成为各发达国家光电子学界重点研究的课题之一。为了深入地讨论和分析单光子计数系统,本文首先介绍了单光子计数系统的工作原理,给出了具体硬件电路的设计方案,并对由于脉冲堆积效应造成的系统误差进行了分析。设计表明,该系统各项参数基本达到设计要求,可以用于一般用途的光子计数式微弱信号测量。 展开更多

关键词 单光子计数系统 放大-甄别电路 脉冲堆积效应

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光电倍增管输出电子流脉冲堆叠对光子计数法测距的影响 被引量：3

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作者 向雨琰 李松 马跃 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期163-175,共13页

光电倍增管(photomultiplier tubes,PMT)具有光子级别的灵敏度、低暗计数、低后脉冲概率,被广泛应用于可见光波段的光子计数雷达中.PMT没有光子探测死区时间,每响应一个光子就会输出一个电子流脉冲,这些电子流脉冲有可能堆成规模更大的... 光电倍增管(photomultiplier tubes,PMT)具有光子级别的灵敏度、低暗计数、低后脉冲概率,被广泛应用于可见光波段的光子计数雷达中.PMT没有光子探测死区时间,每响应一个光子就会输出一个电子流脉冲,这些电子流脉冲有可能堆成规模更大的脉冲,使用阈值鉴别法鉴别光子事件时,堆叠的脉冲会引入额外的脉冲行走误差.考虑到脉冲堆叠的影响,建立了新的PMT光子探测理论模型,并通过蒙特卡罗仿真,得到了基于PMT的光子计数测距法的行走误差、测距精度和回波激光脉宽,PMT输出电子流脉宽以及光子事件鉴别阈值之间的关系.搭建了基于PMT的激光雷达系统,通过与GM-APD的对比实验证明了脉冲堆叠对PMT光子计数法测距存在不可忽略的影响.考虑到脉冲堆叠的PMT光子探测模型能够指导基于PMT的光子计数雷达的设计,提高测距系统的测距精度和准度. 展开更多

关键词 光电倍增管 脉冲堆叠 光子计数法 测距

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中子脉冲堆积信号处理方法研究 被引量：3

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作者 罗晓亮 江新标 +3 位作者 张文首 苏春磊 于青玉 邬泽鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1478-1483,共6页

在强辐射环境下探测中子时,探测器输出的脉冲信号时常会出现堆积的现象,从而导致脉冲波形和中子能谱的失真。本文针对脉冲堆积问题,提出了一种数字化的脉冲堆积判别与校正方法,首先通过计算脉冲信号一阶微分中的下冲过零点个数来判别脉... 在强辐射环境下探测中子时,探测器输出的脉冲信号时常会出现堆积的现象,从而导致脉冲波形和中子能谱的失真。本文针对脉冲堆积问题,提出了一种数字化的脉冲堆积判别与校正方法,首先通过计算脉冲信号一阶微分中的下冲过零点个数来判别脉冲堆积,然后基于构建的4种标准堆积脉冲模型(n+n、γ+γ、n+γ、γ+n)还原构成堆积的原始脉冲。实验结果表明,该方法能准确地判别脉冲堆积事件,在堆积脉冲时间间隔小至20ns时仍能有效地还原原始脉冲,既提高了中子有效计数率又校正了畸变的中子能谱。 展开更多

关键词 脉冲堆积 液体闪烁体探测器 中子能谱

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闪烁晶体发光脉冲输出与堆积研究 被引量：2

8

作者 陈红喜 庞希顺 +2 位作者 王辉 尚修盛 齐波 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期485-489,共5页

利用核脉冲产生的原理,提出了闪烁晶体连续发光脉冲输出的产生方法,并对脉冲堆积提出了分析判断依据,对晶体选择和后期电路设计提供了定量参考。

关键词 闪烁晶体 发光脉冲 脉冲堆积

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脉冲堆积条件下n与γ脉冲波形甄别仿真分析 被引量：1

9

作者 王一鸣 龚军军 +2 位作者 夏文明 陈君军 刘云鹏 《核电子学与探测技术》 北大核心 2017年第1期8-11,共4页

为消除或减弱γ射线对中子测量的影响,将脉冲堆积条件下的n脉冲信号和γ脉冲信号划分为单独n与γ脉冲事件、后沿堆积事件和前沿堆积事件共三种,根据复杂程度的不同,选取三种机器学习算法进行研究,最终采用基于支持向量机的n/γ甄别方法... 为消除或减弱γ射线对中子测量的影响,将脉冲堆积条件下的n脉冲信号和γ脉冲信号划分为单独n与γ脉冲事件、后沿堆积事件和前沿堆积事件共三种,根据复杂程度的不同,选取三种机器学习算法进行研究,最终采用基于支持向量机的n/γ甄别方法实现了波形甄别,并对最终的甄别效果进行分析,给出该方法的优势和下一步需要解决的问题。 展开更多

关键词 n/γ甄别 脉冲堆积 聚类分析 神经网络 支持向量机

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塑料闪烁体探测器成形堆积判别与校正方法

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作者 杜思研 杨冯帆 常劲帆 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2021年第9期66-70,共5页

塑料闪烁体探测器是一种常用的闪烁体探测器。塑料闪烁体探测器接受射线后输出信号常被滤波成形为高斯波形。高斯成形具有良好的时间、响应和信噪比(SNR)。由于其实现简单、综合性能良好,目前广泛应用于核信号处理中。在高计数率环境下... 塑料闪烁体探测器是一种常用的闪烁体探测器。塑料闪烁体探测器接受射线后输出信号常被滤波成形为高斯波形。高斯成形具有良好的时间、响应和信噪比(SNR)。由于其实现简单、综合性能良好,目前广泛应用于核信号处理中。在高计数率环境下工作时,探测器输出脉冲信号常出现堆积现象,导致核能谱测量系统无法准确提取脉冲幅值,进而能谱测量错误。针对该问题,提出了一种脉冲堆积判别与校正方法,首先通过塑料闪烁体脉冲信号到达时间判断脉冲堆积,然后基于脉冲标准模型进行脉冲校正。设计了由信号发生器、被测电路、通讯电路及示波器组成的测试系统,向被测电路输入模拟光电倍增管(PMT)脉冲堆积、非堆积信号,研究校正效果。实验及计算表明,相对于传统直接舍弃堆积脉冲的方法,该方法不仅能准确判断堆积,实现堆积校正,还原被堆积脉冲的峰值,并能提高塑料闪烁体探测器计数率3%~30%。 展开更多

关键词 塑料闪烁体探测器 脉冲堆积判别 校正

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1121A型放大／甄别器与光谱链接口设计

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作者 朱克荣 龙长应 +1 位作者 陈鹤平 赵华正 《量子电子学》 CSCD 1996年第2期171-174,共4页

本文介绍了１１２１Ａ型放大／甄别器与光谱链（Ｓｐｅｃｔｒａ－Ｌｉｎｋ）的数据采集板（ＡＣＱ）之间的接口设计．并测量了线性动态范围，对随机脉冲堆积效应进行了估计。

关键词 接口 光谱链 放大/甄别器 光子计数器

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