基于 QDC-Matrix 算法的 CsI (Tl) 探测器粒子鉴别技术研究
Study on Charged-Particle Identification Technique for CsI(Tl) Detectors Based on QDC-Matrix Algorithm
摘要: CsI(Tl) 探测器因其可靠的脉冲形状鉴别（PSD）能力，在核物理实验中被广泛用于带电粒子识别（PID）。为克服现有数字化 PID 方法数据量大、计算复杂及实时性不足的局限性，本文提出一种基于电荷-数字转换矩阵（QDC-Matrix）的算法。本算法基于 CsI (Tl) 信号的三指数衰减模型，三个指数项分别对应信号快成分、慢成分与电子学响应成分。通过对信号波形进行多段分段积分，利用各段积分与三指数函数的时间关联特性构建线性方程组，求解快、慢成分幅度，并依据快、慢成分幅度比与粒子属性的关联，实现带电粒子的快速鉴别。该方法无需完整波形数据，大幅降低传输与存储开销，通过蒙特卡洛优化积分区间，保证鉴别精度与全波形拟合相当。实验验证表明，在典型熔合蒸发反应数据中，QDC-Matrix 算法性能优于电荷比较法，与拟合相当。该算法为 CsI(Tl) 阵列在核物理实验中的高效 PID 提供了新方案。
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来自：
黎健宏
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分类：
核科学技术
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核科学与技术
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说明：
已被期刊“原子核物理评论”录用
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投稿状态：
已被期刊录用
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引用：
ChinaXiv:202604.00295
(或此版本
ChinaXiv:202604.00295V2)
DOI:10.12074/202604.00295
CSTR:32003.36.ChinaXiv.202604.00295
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科创链TXID：
29a81959-4923-459d-b991-799aa6db4f0a
- 推荐引用方式：
黎健宏,徐君宏,方永得,贾子豪,梁雯,谭喻鸿,冯星硕,李宥馀,SALEHSANUSI,王智轩,张前超.基于 QDC-Matrix 算法的 CsI (Tl) 探测器粒子鉴别技术研究.null.[DOI:10.12074/202604.00295]
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2026-04-27 14:40:43 |
ChinaXiv:202604.00295V2
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2026-04-22 11:30:59 |
ChinaXiv:202604.00295v1
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