Алгоритм поиска наилучшей обработки спектра для уменьшения скорости счета
Далее проводим процедуру обработки полученных данных, используя сглаживание по методу Гаусса. Количество пиков при этом уменьшается, в параметрах обработки ширину пиков изменился с 4 до 5. Ухудшилось качество обработки сигнала, пиков стало меньше. С помощью программы AtsGamma определенны пики полного поглощения: Сглаживание улучшило качество получаемых спектров. Были проведены 3 серии измерений… Читать ещё >
Алгоритм поиска наилучшей обработки спектра для уменьшения скорости счета (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Пики суммировались, т.к. при маленькой статистике они выделяются плохо. Для нормировки величин по интенсивности и ширине спектра была проведена процедура сглаживания по 5,7,9,11 точкам, а также по Гауссиан сигма 1,2,3. Используется процедура аппроксимации в виде полинома и в виде функции распределения Гаусса.
Выбранные значения представлены в виде следующих графиков:
Рис. 8. Сравнительный анализ нормированной величины ширины спектра
perfect (0,4). | good (0,8). | bad (более 1). |
92,366(Гауссиан 1,5,7). | 92,366(9,11,Гауссиан 3). | 92,366(Гауссиан 2). |
185,482(Гауссиан 1,5,7). | 185,482(Гауссиан 2,3,9,11). | |
238,405(5,7,Гауссиан 1). | 238,405(9,11). | 238,405(Гауссиан сигма 2,3). |
351,708(5,7,9,11,Гауссиан). | ||
510,747(5,7,9,11, Гауссиан). | ||
582,912(5−11,Гауссиан 1,2,3). | ||
609,092(Гауссиан 1−3,5−11). | ||
911,14(Гауссиан 1−3,5−11). | ||
1120,24(Гауссиан 1−3,5−11). | ||
1460,97(Гауссиан 1−3,5−11). |
Для нормированной величины ширины спектра имеем:
положительный результат для следующих значений 92,366 (5−11, Гауссиан 1,3), 185,482 (Гауссиан 1−3,5−11), 238,405(5−11), 351,708 (Гауссиан 1−3,5−11), 510,747 (5−11, Гауссиан 1−3), 582,912 (5−11, Гауссиан 1−3), 609,092 (Гауссиан 1−3, 5−11), 911,14 (5−11, Гауссиан 1, 2, 3), 1120,24 (5−11, Гауссиан 1, 2, 3), 1460,97 (5−11, Гауссиан 1−3) находящиеся в области 0,4−0,8;
отрицательные значения имеем для 92,366 (Гауссиан 2), 238,405 (Гауссиан сигма 2,3).
При нормировке сглаживания по ширине пика имеем наилучшие результат, т.к. для большинства значений наблюдается отклонений от 1 в диапазоне от 0,4−0,8.
Рис. 9. Пики при маленькой статистике выделяются плохо
Таблица 7.
Сравнительный анализ величины интенсивности спектра.
perfect (0,03). | good (0,08). | bad (более 0,08). |
92,366(Гауссиан). | 92,366(5,7). | 92,366(9,11). |
185,482(Гауссиан). | 185,482(5,7). | 185,482(9,11). |
238,405(5,7). | 238,405(9,11,Гауссиан сигма 2,3). | |
351,708(Гауссиан). | 351,708(5,7). | 351,708(9,11). |
510,747(5,7,9,11, Гауссиан). | ||
582,912(5,Гауссиан 1). | 582,912(7−11, Гауссиан 2,3). | |
609,092(Гауссиан 1−3). | 609,092(5,7). | 609,092(9,11). |
911,14(Гауссиан 2,3). | 911,14(5,7,Гауссиан 1). | 911,14(9,11). |
1120,24(5,Гауссиан 1−3). | 1120,24(7). | 1120,24(9,11). |
1460,97(5,7,Гауссиан 1−3). | 1460,97(9,11). |
Вывод: для нормированной величины интенсивности спектра имеем:
положительный результат для следующих значений 92,366 (5,7,Гауссиан 1−3), 185,482 (Гауссиан1−3,5,7), 238,405 (5,7), 351,708 (Гауссиан 1−3,5,7), 510,747 (5,7,9,11, Гауссиан 1−3), 582,912 (5−11, Гауссиан 1−3), 609,092 (Гауссиан 1−3, 5,7), 911,14 (5, 7, Гауссиан 1, 2, 3), 1120,24 (5, 7, Гауссиан 1−3), 1460,97 (5−11, Гауссиан 1−3) находящиеся в области 0,03−0,08;
отрицательные значения имеем для 92,366 (9, 11), 185,482 (9, 11), 238,405 (9, 11, Гауссиан сигма 2, 3), 351,708 (9, 11), 609,092 (9, 11), 911,14 (9, 11), 1120,24 (9, 11).
Более оптимальным вариантом является обработка спектра методом Гаусса.
Ниже представлены значения интенсивности и ширины спектра при различных типах сглаживания, по которым были построены вышеприведенные графики.
Далее проводим процедуру обработки полученных данных, используя сглаживание по методу Гаусса. Количество пиков при этом уменьшается, в параметрах обработки ширину пиков изменился с 4 до 5. Ухудшилось качество обработки сигнала, пиков стало меньше. С помощью программы AtsGamma определенны пики полного поглощения: Сглаживание улучшило качество получаемых спектров.
Были проведены 3 серии измерений, до ремонта домика и после ремонта домика. Значения находятся в пределах нормы, фон постоянный. Ниже приведены интенсивности спектров, которые были измерены за 40 000 сек после ремонта домика, они взяты в сравнении со спектрами, полученными за 4000 сек при конфигурации «дента».
радиоактивный фоновый защитный геологический Таблица 8.
Значение интенсивности спектра для различных энергий, при разных типах сглаживания.
Энергия. | ср.значение. | сумма спектров. | Сглаживание по 5 точкам. | Сглаживание по 7 точкам. | Сглаживание по 9 точкам. | Сглаживание по 11 точкам. | сумма спектров. | Гауссиан, сигма 1. | Гауссиан, сигма 2. | Гауссиан, сигма 3. |
92,366. | 0,16 875. | 0,1 715. | 0,18 309. | 0,1 805. | 0,019. | 0,019. | 0,1 715. | 0,17 144. | 0,1 546. | 0,15 463. |
185,482. | 0,1 325. | 0,1 321. | 0,13 953. | 0,1 433. | 0,14 794. | 0,14 794. | 0,1 321. | 0,12 894. | 0,1 309. | 0,13 088. |
238,405. | 0,11 875. | 0,0114. | 0,12 219. | 0,1 241. | 0,13 159. | 0,13 159. | 0,0114. | 0,11 447. | 0,0145. | 0,14 503. |
351,708. | 0,12 375. | 0,1 113. | 0,11 741. | 0,1 206. | 0,12 559. | 0,12 559. | 0,1 113. | 0,11 119. | 0,1 108. | 0,11 084. |
510,747. | 0,21 625. | 0,2 415. | 0,24 159. | 0,2 431. | 0,24 684. | 0,24 684. | 0,2 415. | 0,24 097. | 0,2 441. | 0,24 413. |
582,912. |  0,6 125. | 0,585. | 0,6 038. | 0,617. | 0,625. | 0,625. | 0,585. | 0,5 638. | 0,548. | 0,5 475. |
609,092. | 0,11 125. | 0,1 256. | 0,13 147. | 0,1 348. | 0,13 828. | 0,13 828. | 0,1 256. | 0,12 428. | 0,1 222. | 0,12 222. |
911,14. | 0,5 142 857. | 0,437. | 0,4 731. | 0,463. | 0,4 831. | 0,4 831. | 0,437. | 0,4 594. | 0,448. | 0,4 475. |
1120,24. | 0,0055. | 0,507. | 0,5 263. | 0,536. | 0,5 538. | 0,5 538. | 0,507. | 0,5 075. | 0,502. | 0,5 016. |
1460,97. | 0,32 625. | 0,3 204. | 0,32 719. | 0,3 313. | 0,34 031. | 0,34 031. | 0,3 204. | 0,3 215. | 0,3 231. | 0,32 306. |
Таблица 9.
Значение ширины спектра для различных энергий, при разных типах сглаживания.
Энергия. | сумма спектров. | Сглаживание по 5 точкам. | Сглаживание по 7 точкам. | Сглаживание по 9 точкам. | Сглаживание по 11 точкам. | Гауссиан, сигма 1. | Гауссиан, сигма 2. | Гауссиан, сигма 3. |
92,366. | 1,15. | 1,54. | 1,67. | 2,02. | 1,96. | 1,5. | 2,39. | 2,39. |
185,482. | 1,11. | 1,5. | 1,66. | 1,97. | 1,97. | 1,44. | 2,4. | 2,4. |
238,405. | 1,15. | 1,53. | 1,69. | 2,04. | 2,04. | 1,49. | 3,16. | 3,16. |
351,708. | 1,26. | 1,61. | 1,76. | 2,06. | 2,06. | 1,59. | 2,49. | 2,49. |
510,747. | 2,55. | 2,64. | 2,7. | 2,86. | 2,86. | 2,75. | 3,43. | 3,43. |
582,912. | 1,42. | 1,66. | 1,8. | 2,06. | 2,06. | 1,65. | 2,48. | 2,48. |
609,092. | 1,52. | 1,76. | 1,89. | 2,15. | 2,15. | 2,15. | 2,57. | 2,57. |
911,14. | 1,66. | 1,91. | 1,99. | 2,25. | 2,25. | 2,25. | 2,74. | 2,74. |
1120,24. | 1,71. | 1,95. | 2,07. | 2,32. | 2,32. | 2,32. | 2,77. | 2,77. |
1460,97. | 2,07. | 2,21. | 2,3. | 2,5. | 2,5. | 2,5. | 3,01. | 3,01. |
Энергия. | Вещество. | Фон дента 1. | Фон дента 2. | Фон дента 3. | Фон дента 4. | Фон дента 5. | Фон дента 6. | Фон дента 7. | Фон дента 8. |
92,406. | Th-234. | 0,027. | 0,027. | 0,025. | 0,027. | 0,03. | 0,025. | 0,027. | |
185,672. | U -235. | 0,019. | 0,019. | 0,018. | 0,017. | ||||
351,726. | Ra-226. | 0,013. | 0,013. | 0,012. | 0,013. | 0,012. | 0,013. | 0,012. | |
661,499. | Cs-137. | 0,079. | 0,08. | 0,079. | 0,079. | 0,079. | 0,082. | 0,081. | |
1461,15. | K -40. | 0,033. | 0,028. | 0,034. | 0,03. | 0,033. | 0,034. | 0,028. | 0,035. |
Таблица 10.
Измеренный фон дента за 4000 сек после ремонта домика взят в сравнении с фоном fonnNOU3- fonnNOU8, далее приводятся отношение погрешностей и отношение средних значений:
№. | Энергия. | фондента1. | фондента2. | Фон дента 3. | Фон дента 4. | Фон дента 5. | Фон дента 6. | Фон дента 7. | Фон дента 8. | Средне значение. | Погрешность. | Отношение средних значений. | Отношение погрешнос-тей. |
Интенсив-ность. | Интенсив-ность. | Интенсив-ность. | Интенсив-ность. | Интенсив-ность. | Интенсив-ность. | Интенсив-ность. | Интенсив-ность. | ||||||
45,504. | |||||||||||||
62,911. | |||||||||||||
72,456. | 0,023. | 23,0. | |||||||||||
74,733. | 0,03. | 0,022. | 0,022. | 0,042. | 0,028. | 28,8. | 10,2. | 0,69. | 1572,25 130. | ||||
84,279. | |||||||||||||
87,05. | |||||||||||||
92,317. | 0,03. | 0,025. | 0,025. | 0,019. | 0,023. | 24,4. | 4,9. | 0,70. | 1401,45 743. | ||||
185,367. | 0,02. | 0,022. | 0,018. | 0,016. | 0,016. | 0,015. | 17,8. | 3,1. | 0,78. | 2613,28 777. | |||
238,275. | 0,013. | 0,016. | 0,02. | 0,017. | 0,023. | 17,8. | 4,8. | 0,66. | 3639,81 270. | ||||
241,317. | |||||||||||||
294,997. | 0,012. | 12,0. | 0,71. | ||||||||||
351,556. | 0,017. | 0,014. | 0,012. | 0,013. | 0,012. | 0,016. | 0,018. | 0,02. | 15,3. | 3,1. | 0,83. | 347,11 498. | |
510,512. | 0,023. | 0,018. | 0,021. | 0,024. | 0,02. | 0,035. | 0,027. | 0,03. | 24,8. | 6,0. | 0,88. | 497,24 205. | |
582,757. | 0,008. | 0,01. | 9,0. | 8,0. | 0,79. | 1061,54 146. | |||||||
608,939. | 0,017. | 0,016. | 0,015. | 0,018. | 0,017. | 0,016. | 16,5. | 1,2. | 0,58. | 147,61 318. | |||
661,26. | 0,081. | 0,008. | 44,5. | 293,3. | 0,7. | 118 110,28987. |
Таблица 11.
Фон, измеренный за 40 000 сек.
№. | Энергия, кэВ. | Fonn NOU11, ксек. | Fonn NOU12, ксек. | Fonn NOU13, ксек. | Fonn NOU14, ксек. | Fonn NOU15, ксек. | Fonn NOU16, ксек. | Fonn NOU17, ксек. | Fonn NOU18, ксек. | Fonn NOU19, ксек. | Fonn NOU20, ксек. | Fonn NOU21, ксек. | среднее значение, ксек. | погрешность ксек. |
0,008. | 0,008. | 0,006. | 0,006. | 0,005. | 0,006. | 0,007. | 0,006. | 0,006. | 0,006. | 0,007. | 6,45. | 0,63. | ||
0,006. | 0,013. | 0,01. | 0,007. | 0,008. | 0,009. | 0,008. | 0,008. | 0,009. | 0,01. | 0,008. | 8,73. | 1,24. | ||
0,018. | 0,019. | 0,02. | 0,019. | 0,016. | 0,014. | 0,018. | 0,019. | 0,022. | 0,018. | 0,017. | 18,18. | 1,40. | ||
0,012. | 0,012. | 0,012. | 0,011. | 0,012. | 0,011. | 0,012. | 0,012. | 0,01. | 0,011. | 0,011. | 11,45. | 0,46. | ||
0,005. | 0,005. | 0,004. | 0,005. | 0,005. | 0,005. | 0,005. | 0,004. | 0,005. | 0,005. | 0,004. | 4,73. | 0,31. | ||
0,018. | 0,017. | 0,017. | 0,018. | 0,017. | 0,016. | 0,018. | 0,017. | 0,018. | 0,017. | 0,016. | 17,18. | 0,50. | ||
0,011. | 0,015. | 0,013. | 0,014. | 0,013. | 0,014. | 0,015. | 0,014. | 0,015. | 0,013. | 0,013. | 13,64. | 0,81. | ||
0,009. | 0,012. | 0,012. | 0,011. | 0,001. | 0,001. | 0,012. | 0,01. | 0,011. | 0,013. | 0,013. |