[发明专利]一种测量中子能谱的反演算法

摘要

本发明涉及辐射探测技术领域，尤指一种基于静态随机存取存储器芯片（以下称为SRAM）的中子能谱探测器及测量中子能谱的反演算法；反演算法是通过统计若干不同种类且SEU截面函数已知的SRAM翻转次数，反推出未知中子能谱；实验测量中子能谱时，通过积累一定数量的统计，得到一组芯片随中子能量变化的翻转概率曲线，每块芯片的翻转概率分布代入能谱反演程序，得到中子能谱，能谱反演程序基于C++语言和开源代码库ROOT数据分析程序包进行开发。通过测试验证，本发明的测试方法可以确保结果的准确性和有效性。

主权项

1.一种测量中子能谱的反演算法，其特征在于：所述的反演算法内容如下：（1）确定单个SRAM芯片的翻转概率确认一个SRAM芯片的单粒子翻转截面曲线，用Weibull函数来拟合，函数定义为：其中，为芯片饱和翻转截面，为中子能量，为芯片翻转阈值常在MeV量级，和是拟合参数；设一个中子源通量随能量分布函数为，则一个芯片在这个中子源上的翻转概率为：由于常使用划分的区间来表示，所以在离散条件下上面的公式可以重新表示为：（2）确定一组SRAM芯片的翻转概率假设测试中共采用的一组芯片数量为，每块芯片的翻转概率为,根据离散条件下芯片翻转概率的表达式，可以表达为：该公式中表示中子能谱第道对应的能量；从该公式可以看出，芯片的翻转概率是所有能量值的线性组合；采用矩阵的方式，将一组中所有芯片的翻转概率表示为：其中和为列向量，被称为芯片的能谱相应矩阵；（3）求解原始能谱通过所有芯片的翻转概率分布和响应矩阵情况，采用贝叶斯方法进行求解原始能谱，根据贝叶斯条件概率理论进行推导，可以得到能谱分布的后验概率迭代评估值为：其中为芯片总数，为能谱的总道数，为第次迭代得到的能谱分布。