Радченко Сергей Евгеньевич
Аннотация
Предложен вариант равномерно наиболее мощного несмещенного алгоритма обнаружения поглощения отдельных участков спектра на основе сравнения интенсивностей спек-тральных линий. Процедура синтеза алгоритма проведена в соответствии с положениями теории устойчивого обнаружения сигналов на основе выделения полных достаточных статистик для полезных и мешающих параметров в составе распределения вероятности выборочных данных. Эффективность предложенного алгоритма подтверждена результатами имитационного моделирования. Получены зависимости вероятности правильного обнаружения от степени поглощения спектральных линий при разных задаваемых уровнях вероятности ложной тревоги, а также разных объемах статистики, полученной в ходе эксперимента. Показано, что эффективность алгоритма возрастает по мере набора статистики в пределах анализируемых участков спектра. Также установлено, что появление фонового излучения приводит к ухудшению работы алгоритма: его мощность снижается по мере роста интенсивности фона. Реализация алгоритма во встраиваемых системах не требует значительных вычислительных ресурсов, что снижает требования к аппаратной части систем обнаружения. Одной из отличительных особенностей полученного алгоритма является возможность обеспечения автоматизированной работы систем обнаружения определенных веществ и устранения влияния человеческого фактора при принятии решений.
Ключевые слова: Обработка сигналов, энергетический спектр, гамма-спектроскопия, спектральный анализ, вероятность ложной тревоги.
Авторы:
Радченко Сергей Евгеньевич
канд. техн. наук, научный сотрудник кафедры КТРС Новосибирского государственного технического университета. Область научных интересов: применение теории устойчивого обнаружения, различения и оценивания сигналов в условиях априорной неопределенности в задачах спектрального анализа и автоматизации физического эксперимента. Опубликовано 9 научных работ. (Адрес: 630073, Россия, Новосибирск, пр-т К.Маркса, 20. Email: R1505@mail.ru).
Список литературы
- The detection of nitrogen using nuclear resonance absorption of mono-energetic gamma rays / A.S. Kuznetsov Yu.I. Belchenko, A.V. Burdakov, V.I. Davydenko, A.S. Donin, A.A. Ivanov, S.G. Konstantinov, A.S. Krivenko, A.M. Kudryavtsev, K.I. Mekler, A.L. Sanin, I.N. Sorokin, Yu.S. Sulyaev, S.Yu. Taskaev, V.V. Shirokov, Yu.I. Eidelman // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. – 2009. – Vol. 606, iss. 3. – P. 238–242. – doi: 10.1016/j.nima.2009.04.030
- Ишханов Б.С., Капитонов И.М., Кэбин Э.И. Частицы и ядра. Эксперимент. – М.: МАКС Пресс, 2013. – 252 с.
- Сквайрс Дж. Практическая физика. – М.: Мир, 1971. – 246 с.
- Papp T. On the response function of solid-state detectors, based on energetic electron transport processes // X-Ray Spectrometry. – 2003. – Vol. 32, iss. 6. – P. 458–469.
- Мучной Н.Ю. Комптоновское рассеяние в прецизионных экспериментах на электрон-позитронных коллайдерах: дис. … д-ра физ.-мат. наук: 01.04.20. – Новосибирск, 2011. – 216 с.
- Метод определения параметров формы пика секторного масс-спектрометра / О.Н. Перегудов, В.А. Покровский, Ю.В. Рогульский, А.Н. Бугай // Масс-спектрометрия. – 2007. – Т. 4, № 1. – С. 43–48.
- Леман Э. Проверка статистических гипотез / пер. с англ. Ю.В. Прохорова. – М.: Наука, 1979. – 408 с.
- Богданович В.А., Вострецов А.Г. Теория устойчивого обнаружения, различения и оценивания сигналов. – М.: Физматлит, 2004. – 320 с.
- Кендалл М.Дж., Стьюарт А. Теория распределений. – М.: Наука, 1966. – 588 с.
- Радченко С.Е. Совместная оценка параметров спектральных линий энергетического спектра гамма-излучения // Современные проблемы радиоэлектроники: сб. науч. тр. Красноярск: СФУ, 2011. – С. 174–179.
