基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核彈頭γ輻射指紋識(shí)別.pdf

1、γ能譜分析技術(shù)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境樣品測(cè)量、地質(zhì)找礦、放射性廢物監(jiān)測(cè)等研究。目前，核軍控和核裁軍已經(jīng)成為一股世界性的潮流。核裁軍就是減少核武器國家的核武器數(shù)量，用公約或協(xié)議的形式來規(guī)定各國所擁有的核彈頭規(guī)模。核裁軍通常以可核查、不可逆轉(zhuǎn)的形式進(jìn)行大幅度削減核武器為主要方式。為了使銷毀的核彈頭就是指定的核彈頭，需要對(duì)核彈頭進(jìn)行輻射指紋識(shí)別，因此γ能譜指紋識(shí)別技術(shù)對(duì)于鑒別裁減下來的待銷毀的核彈頭將起到關(guān)鍵作用。
　　 γ射線是伴隨著原子

2、核發(fā)生α衰變和β衰變產(chǎn)生的，測(cè)量γ射線能譜的探測(cè)器有很多，本文模擬實(shí)驗(yàn)中所用的是HPG探測(cè)器。γ射線在探測(cè)器中主要發(fā)生3種效應(yīng)，即光電效應(yīng)，康普頓效應(yīng)，電子對(duì)效應(yīng)，形成的γ能譜主要由全能峰、康普頓譜、單(雙)逃逸峰、以及噪聲本底等部分組成。每個(gè)放射性核素都對(duì)應(yīng)著唯一的一個(gè)γ能譜，也就是說，不同放射性核素或核材料的γ能譜的特征各不相同。因此，我們可以把γ能譜看成是核材料的指紋--“γ能譜指紋”。
　　 本文通過蒙特卡羅仿真軟件采集

3、核彈頭的模擬γ能譜指紋，蒙特卡羅方法是一種隨機(jī)抽樣的數(shù)學(xué)方法，它使實(shí)際問題的解恰好是統(tǒng)計(jì)模型參數(shù)，通過隨機(jī)抽樣方法產(chǎn)生足夠多的統(tǒng)計(jì)模型樣本，就可以算出參數(shù)的估計(jì)值，即實(shí)際問題的模擬解。通過蒙特卡羅采集的指紋與實(shí)際的指紋十分接近。
　　 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種對(duì)生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬技術(shù)。它以人工神經(jīng)元為其基本組成單元，相互連接組成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析處理的智能系統(tǒng)，其自身的分布式并行處理、非線性映射、學(xué)習(xí)適應(yīng)能力使其在能譜識(shí)別

4、、智能控制、非線性信號(hào)處理等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。BP網(wǎng)絡(luò)和RBF網(wǎng)絡(luò)是兩種常用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，BP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，采用誤差反傳誤差反向傳播算法的學(xué)習(xí)過程，全局逼近的訓(xùn)練過程，而RBF網(wǎng)絡(luò)采用局部逼近，并且所需參數(shù)小，因此RBF網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于BF網(wǎng)絡(luò)。本文用BP網(wǎng)絡(luò)和RBF網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同年齡、不同尺寸核彈頭的γ能譜進(jìn)行識(shí)別，BP網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)大、訓(xùn)練速度慢、精度低，因此無法精確地將不同γ能譜識(shí)別開，而RBF網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)小、訓(xùn)練速度、精度高，能