核数据处理讲义2010b1
《核数据处理》课程设计题目与要求
《核数据处理》课程设计一、课程设计的目的及基本任务本课程是《核数据处理》课的后续教学实践环节，目的在于加深学生对核数据处理课程的理解，并能独立或合作完成一些核数据的处理，且能合理解释其结果。
该课程主要在前续计算机语言课程学习的基础上，对已获得的核数据进行某一特定目的编程，以获得良好分析结果，从而使得学生掌握如何提取有价值的信息量，为解释异常、环境评价等做好铺垫。
二、课程设计的基本内容和要求（一）教学模式和教学方法的基本要求本着有利于学生动手能力的培养、有利于学生设计思路的拓宽，加深对核数据处理课程教学内容的理解和应用，本课程设计主要采用以学生自己动手完成为主，以师生交流为辅的教学模式。
（二）实习质量标准要求设计报告内容：课程设计题目，时间、地点，设计任务，设计目的要求，设计原理及方法（程序设计给出流程图与程序解释），设计成果，设计的心得、体会以及对该实习的建议等。
上交资料：每人提交课程设计报告一份与程序设计源代码。
三、课程设计项目与时间安排设计项目1：指导老师提供γ能谱（具体见附件1），学生对其进行平滑处理，并寻峰。
具体要求：学生必须采用两种或是两种以上的方法实现对所给γ能谱的平滑，并进行寻峰，寻峰不要求完全找出每个峰，上述均需给出具体的程序源代码，平滑前后均需画出能谱图。
设计项目2：指导老师提供X荧光能谱（具体见附件2），学生对其进行寻峰，并找出边界，对其峰面积进行计算。
具体要求：学生首先对能谱进行寻峰（找出每个峰）并找出峰边界，采用两种或是两种以上方法实现对所给能谱的峰面积计算，上述均需给出具体的程序源代码，平滑前需画出能谱图。
注意：采用何种平台，何种编程语言不限，可以采用Matlab、LabVIEW，VC，VB 等均不限。
课程设计地点在学院所在实验室机房（地学楼C502）中进行。
四、成绩考核方法及成绩评定核数据处理课程设计从总体表现、设计方案的质量、设计成果质量等方面设定评分办法和评分标准。
《核数据处理》4 峰位与峰区的确定
i
原始能谱数据 方波函数变换后的数据 类高斯函数变换结果
4.6 各方法比较
表4.1 各种寻峰方法寻峰效果的比较
寻峰方法
弱峰检测能力 重叠峰分辨能力
简单比较法
很差
很差
一阶导数法
差
差
二阶导数法
差
好
三阶导数法
很差
最好
高斯乘积函数法 好
中等
协方差法
中等
好
对称零面积法 中等
好
核数据处理
第四章 峰位与峰区的确定
确定核素指纹，首先必须精确确定能谱中含有的特征射线 峰的位置。
寻峰算法应具备以下性能： ■ 能识别弱峰，特别是高康普顿平台上的弱峰 ■ 能有效地剔除假峰 ■ 比较高的重峰分辨能力
4.1 简单比较法
Counts
2000 1500
Fitted values of counts at characteristic peaks ,which have been discovered by the peak-searching method
图4-1 单峰导数图
图4-2 重叠的组合峰导数图
4.4 协方差寻峰法
设 yi j fi C j bi j ,i m, m
m
m
m
m
f g gg C gy C (ggC C ) g y ffii
m m w C j CCj jyiymij jm j mi
1000
4.2 高斯乘积函数找峰法
假设特征峰为
yi
A
2
imp
e 2 2
2
取能谱中四个点i-m-j, i-m, i, i+j，那么
j jm
核医学影像中的数据处理110页PPT
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
核医学影像中的数据处理
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
•
47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得日 有所长 。
•
50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
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核磁数据处理方法
核磁数据处理方法概述：核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、生物、医学等领域。
核磁数据处理是对采集到的核磁共振信号进行处理和分析的过程，旨在提取样品的结构和性质信息。
本文将详细介绍核磁数据处理的常用方法和流程。
一、数据采集核磁数据处理的第一步是进行数据采集。
核磁共振仪器通过激发样品中的核自旋，利用核自旋与外加磁场的相互作用产生的共振信号进行数据采集。
通常，核磁共振仪器会采集一系列的共振信号，以覆盖样品中的不同核自旋。
二、峰提取峰提取是核磁数据处理的重要步骤，用于从原始数据中提取出样品中各个核自旋的共振峰。
常用的峰提取方法包括基线校正、峰识别和峰积分。
基线校正用于消除原始数据中的基线漂移，以保证峰的准确性。
峰识别是通过设定峰的阈值和宽度，自动识别出原始数据中的峰。
峰积分则是计算峰的面积，用于定量分析样品中各个核自旋的含量。
三、峰归属峰归属是将提取出的峰与样品中的核自旋进行关联的过程。
峰归属通常依赖于已知的化学位移和耦合常数等信息。
通过与数据库中的已知化合物进行比对，可以确定峰的归属，进而推断样品中的化合物结构。
四、峰分析峰分析是核磁数据处理的核心内容，用于从峰的形状和位置等信息中提取出样品的结构和性质。
常用的峰分析方法包括化学位移分析、耦合常数分析和峰形分析。
化学位移分析用于确定核自旋在磁场中的化学环境，从而推断出样品中的官能团和化学键。
耦合常数分析则用于确定核自旋之间的相互作用，从而推断出样品中的键合关系。
峰形分析则通过分析峰的形状和宽度等信息，推断出样品的立体构型和动力学性质。
五、数据处理数据处理是核磁数据处理的最后一步，用于对处理后的数据进行进一步的分析和展示。
常用的数据处理方法包括峰图绘制、峰图修饰和数据拟合。
峰图绘制用于将处理后的数据以图形的形式展示出来，便于观察和分析。
峰图修饰则可以通过调整峰的颜色、线型和标签等属性，使图形更加美观和易读。
最新核数据处理b1
成都理工大学 马英杰
预备知识——核辐射测量数据
核辐射测量仪器的组成
核辐射 探测器
前置 电路
线性脉冲 放大器
积分 甄别器
(a)
率计电路 计数器
测量过程中，由于测量条件的随机变化，或测量仪 器和方法不够精密等原因，也会带来随机误差。
随机性是固有特性。数据的随机性决定了数据 处理方法—建立在概率统计基础上。
成都理工大学 马英杰
预备知识——核辐射测量数据
数据的特性
2. 局限性
由于被测对象的隐秘性和复杂性，以及方法的 能力有限，致使获得的数据具有一定的局限性， 不能反映被测对象的全体。
谱数据处理-多个累计计数(面积)、含量、活度等 预处理（数据的检验、选择、转换等） 统计分析 成图成像
成都理工大学 马英杰
预备知识——核辐射测量数据
数据的特性
1. 随机性——主要包括两个方面：
1) 被测对象是随机的
产生射线的事件不能实现预言，也不能再现，但可 以确定它出现的概率。
2) 测量过程中也存在各种随机因素的影响
能谱测量仪
脉冲幅度 分析器
计数器
高压 电源
低压 电源
(b)
辅助电路
多道脉冲 幅度分析器
接口电路
(c)
(a) 总量测量仪器 (b) 能谱测量仪器 (c) 全谱测量仪器
成都理工大学 马英杰
计算机 系统
应用 软件
预备知识——核辐射测量数据
核辐射测量所得的数据
能谱测量仪器
所测得的数据：几个数据
核数据处理复习资料
第一章：能谱数据的获取什么是核辐射探测器核辐射探测器是将入射射线的信息(能量、强度、种类等)转换成电信号或者其它易测量信号(光、热、色或径迹)的转换器，即传感器或换能器。
利用辐射在气体、液体或固体中引起的电离、激发效应或其它物理、化学变化进行辐射探测的器件称为辐射探测器核辐射探测器的工作原理• 基于粒子与物质的相互作用。
• 带电粒子：与物质中原子的轨道电子直接相互作用；• γ/X射线：光电效应，康普顿效应，电子对效应• 中子：核反应产生带电粒子核辐射探测器的分类按工作原理分类：• 利用射线通过物质产生的电离现象做成的辐射探测器• 利用射线通过物质产生的荧光现象做成的辐射探测器。
闪烁体探测器N aI(Ti) C sI(Ti/Na) BGO LaBr3• 利用辐射损伤现象做成的探测器。
径迹探测器CR-39径迹片。
• 利用射线与物质的核反应或相互碰撞产生易于探测的次级。
自给能探测器利用射线与物质的相互作用的其它原理制成的辐射探测器切伦琴科夫探测器。
热释光探测器谱仪中为什么需要前置放大器：1.由于探测器输出的信号比较小，提高信号的差异匹配后续电路，必须对信号进行放大。
2.直接将两者连接在一起，系统笨重，且可能受周围环境（空间太小，辐射太强）的影响。
3.同时为减少探测器输出端到放大器间的分布电容、匹配传输线阻抗，减少外界干扰，提高信噪比。
前置放大器的作用：1.提高系统的信噪比2.减少信号传输过程中外界干扰的相对影响3.合理布局，便于调节与使用4.实现阻抗转换与匹配模拟式谱仪采集一个信号的过程数字化谱仪与模拟式谱仪的区别与联系数字化谱仪：对探测器输出脉冲信号进行采样模拟式谱仪：第二章：能谱数据的特征线状谱转变成类高斯峰的原因a)探测器产生离子对的统计涨落b)探测器的边缘效应c)电子线路的弹道亏损d)脉冲堆积效应谱线“拖尾”形成的根源低能拖尾：当探测器介质中存在缺陷时，该缺陷会复合或俘获电子(或空穴)，导致实际收集的电量减少，其结果使得计数从高能段向能端转移，峰偏离高斯分布，出现“低能拖尾”。
核物理实验中的数据处理与分析
核物理实验中的数据处理与分析在核物理这一充满奥秘与挑战的领域中，实验是探索未知、验证理论的重要手段。
而在实验过程中，数据处理与分析则是获取有价值信息、得出科学结论的关键环节。
它就像是一把钥匙，能够打开核物理世界隐藏的大门，让我们得以窥探其中的奥秘。
核物理实验所产生的数据通常具有复杂性和多样性。
这些数据可能来自于粒子探测器、能谱仪、加速器等各种高精度的仪器设备。
例如，在粒子探测器中，我们可能会得到大量关于粒子的能量、动量、位置、时间等信息。
这些数据往往是海量的，且包含着各种噪声和干扰。
因此，如何从这些纷繁复杂的数据中提取出有用的信号，是数据处理的首要任务。
在数据处理的过程中，第一步通常是数据的预处理。
这包括对原始数据的筛选、清洗和校准。
比如，去除明显的异常值、修正由于仪器误差导致的数据偏差等。
就像我们在筛选豆子时，要把坏的、瘪的豆子挑出去，以保证剩下的都是优质的。
接下来，是数据的转换和数字化。
许多核物理实验中的信号最初是以模拟形式存在的，需要通过模数转换器将其转变为数字信号，以便计算机进行处理和分析。
这就好比把我们手写的信件转化为电子邮件，更便于传输和处理。
在数据处理中，还有一个重要的环节是滤波。
滤波的目的是去除数据中的噪声和干扰，使有用的信号更加清晰突出。
常见的滤波方法有低通滤波、高通滤波、带通滤波等。
想象一下，当我们在嘈杂的环境中听音乐，如果能过滤掉周围的噪音，就能更清晰地听到美妙的旋律。
数据压缩也是常见的操作之一。
由于核物理实验产生的数据量巨大，为了减少存储和处理的负担，需要对数据进行压缩。
但在压缩的过程中，要确保不会丢失重要的信息。
完成了数据处理，接下来就是数据分析。
数据分析的方法多种多样，其中最常用的是统计分析。
通过计算均值、方差、标准差等统计量，我们可以对数据的集中趋势和离散程度有一个初步的了解。
假设检验也是数据分析中的重要工具。
我们可以通过假设检验来判断实验结果是否与预期的理论模型相符。
核数据处理
核数据处理课程设计报告前言：由多道脉冲分析器获取的谱数据需要以一定的数学方法进行处理才能得到实验要求的最终结果。
能谱的数据处理大致可以分为两个步骤。
首先进行峰分析，即由能谱数据中找到全部有意义的峰，并计算出扣除本底之后每个峰的净面积。
第二步是放射性核素的活度或样品中元素浓度的计算，即由峰位所对应的能量识别出被测样品中含有哪些放射性核素或被激发的元素，并且由峰的净面积计算出放射性核素的活度或元素在样品中的浓度。
能谱处理基本流程图：一、处理过程原理1、重心法平滑法所谓重心法就是假设光滑后的数据是原来数据的重心。
对某一质点的集合体，由于各质点所受合外力大小方向不同，如果该质点系所受合外力为零，那么该物体重心不变。
对于能谱而言，由于噪声信号的幅度平均值为零。
所以各数据点的重心不变。
选取加权因子和归一化因子，使光滑后的数据成为原来数据的重心。
常见的有5点和7点光滑。
三点重心法：114/12/14/1+-++=i i i y y y i y五点法重心法：)464(16/12112++--++++=i i i i i y y y y y i y2、高斯乘积函数找峰法 描述谱峰形状的函数主要是高斯函数[]2202/)(exp 2)(σσπi i A i G --=则由相邻的数据点定义一个新的函数（第一高斯乘积函数，只与σ2.3556FWHM =有关）：2)092.11exp()()2()1()()(2≥=+--+=m Hm m i G i G m i G i G i P m m 是步长（用道表示），是高斯乘积函数的阶数，则Pm(i)称为第m 阶高斯乘积函数。
找峰的灵敏度与m 有关，随m 的增加灵敏度提高。
为避免基线参数的影响，最好扣除本底后，再应用高斯乘积函数找峰。
考虑统计涨落的影响，把判断无峰存在的1变为一个“单位带”。
即峰的判断为：3)/1(/1)(≥⎪⎩⎪⎨⎧+>±≤=k y k y k i P i i m 有峰无峰随着k 的增大，可以减少统计涨落的影响，但k “过大”会漏失真峰。
核医学影像中的数据处理 ppt课件
中国科学院高能物理研究所 北京市射线成像技术与装备工程技术研究中心
贠明凯
Modern Nuclear Medical Imaging
Scanners
Computers
Users
Acquire
Process
Apply
Outline
Data organization Correction methods Rebinning Image reconstruction Image registration and fusion DICOM and PACS
Accurate Same dead time environment as prompt channel
Disadvantage
Increased system dead time Doubling of the statistical noise due to random
Dead time correction
Delayed coincidence channel estimation
One channel is delayed before being sent to coincidence processing
Subtracted form prompt coincidences
Advantage
Outline
Data organization Correction methods Rebinning Image reconstruction Image registration and fusion DICOM and PACS
Data organization
2010核安全工程师资料第一章(2)
《核安全综合知识》z常用的核辐射类型及特征（3）{β粒子来源于原子核的β衰变，衰变有三种类型：β-衰变、β+衰变和轨道电子俘获EC。
β-衰变、β+衰变中发射的电子或正电子的能量是连续的，从0到极大值Eβ,max 都有，图1-7表示了β-衰变中发射电子能量分布，对应某核素的电子的最大动能Eβ,max是确定的。
3. X射线和γ射线都是一定能量范围的电磁辐射，又称光子辐射。
光子静止质量为0，不带任何电荷。
单个光子的能量与辐射的频率ν成正比，即, E=h ν，h为普朗克常数，它的数值等于6.626×10-34J·s。
{每一个光子的能量都是确定的，任何光子在真空中的速度都是相同的，即为光速C(3×108m/s)。
{X射线和γ射线的唯一区别是起源不同。
从原子来说X射线来源于核外电子的跃迁, 而γ射线来源于原子核本身高激发态向低激发态（或基态）的跃迁或粒子的湮灭辐射。
《核安全综合知识》（2）康普顿效应入射γ光子同原子中外层电子发生碰撞，入射光子仅有一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子；而光子能量减小，变成新光子，叫做散射光子，运动方向发生变化，这一过程叫康普顿散射或效应。
hν和hν’分别为入射光子和散射光子的能量；θ为散射光子和入射光子间的夹角，Φ称做散射角，为反冲电子的反冲角。
反冲电子具有一定动能，等于入射γ光子和散射γ子光子能量之差。
反冲电子在物质中会继续产生电离和激发等过程，对物质发生作用和影响；散射光子有的可能从物质中逃走，有的留在物质中再发生光电效应或康普顿效应，最终一部分被物质吸收，一部分逃逸出去（3）电子对效应当一定能量的γ光子进入物质时，γ光子在原子核库仑场作用下会转化为一对正负电子，这一现象称做电子对效应。
电子对效应发生是有条件的。
在原子核库仑场中，只有当入射γ光子的能量≥1.02MeV时才有可能。
入射光子的能量首先用于转化为正负电子对的静止能量(0.51MeV + 0.51MeV = 1.02MeV)，剩下部分赋予正负电子的动能。
《核数据处理》1 能谱数据的获取
• γ/X射线 • 中子
本课程在核专业课中的位置
原子核物理
核辐射探测器
核仪器
核电子学
核数据处理
辐射剂量与防护 核环境学 核技术应用
1.1 核辐射探测器
按给出信息分类：
• 粒子进入探测器后，经过一定的处理才给出感官所能接受 的信息；
• 探测器接收到入射粒子后，立即给出/转换成相应的电信号。
按工作原理分类： • 利用射线通过物质产生的荧光现象做成的辐射探测器。
闪烁体闪光越亮越好； 输出信号大，利于后续电路处理
闪烁时间越短越好； 能量线性好。
适于探测强辐射 甄别能量
常见的有：
NaI(Ti) CsI(Ti/Na) BGO LaBr3
ZnS(Ag) 6LiI(Eu) +n/γ
LiI(Eu) 7LiI(Eu) +γ
靶核：中子俘获截面大；
问题： 是否活化完成后立即
生成放射性核素半衰期适中；
测量？
物理、化学性质稳定。
为什么要冷却？冷却 时间如何把握？
1.1 核辐射探测器
按工作原理分类： • 利用射线与物质的相互作用的其它原理制成的辐射探测器 ■ 切伦琴科夫探测器 ■ 热释光探测器
1.2 模拟式能谱仪
谱仪中为什么需要前置放大器：
C
R1
R
VR(t)
R
f
R1
f
R1
R
R1 C
VR
t
RR1 t
V0 e R1
R1
R R1 RC
R R1
VR
t
V0
t
e
1.2 模拟式能谱仪
主放大器：
核数据处理复习资料
第一章：能谱数据的获取什么是核辐射探测器核辐射探测器是将入射射线的信息(能量、强度、种类等)转换成电信号或者其它易测量信号(光、热、色或径迹)的转换器，即传感器或换能器。
利用辐射在气体、液体或固体中引起的电离、激发效应或其它物理、化学变化进行辐射探测的器件称为辐射探测器核辐射探测器的工作原理• 基于粒子与物质的相互作用。
• 带电粒子：与物质中原子的轨道电子直接相互作用；• γ/X射线：光电效应，康普顿效应，电子对效应• 中子：核反应产生带电粒子核辐射探测器的分类按工作原理分类：• 利用射线通过物质产生的电离现象做成的辐射探测器• 利用射线通过物质产生的荧光现象做成的辐射探测器。
闪烁体探测器N aI(Ti) C sI(Ti/Na) BGO LaBr3• 利用辐射损伤现象做成的探测器。
径迹探测器CR-39径迹片。
• 利用射线与物质的核反应或相互碰撞产生易于探测的次级。
自给能探测器利用射线与物质的相互作用的其它原理制成的辐射探测器切伦琴科夫探测器。
热释光探测器谱仪中为什么需要前置放大器：1.由于探测器输出的信号比较小，提高信号的差异匹配后续电路，必须对信号进行放大。
2.直接将两者连接在一起，系统笨重，且可能受周围环境（空间太小，辐射太强）的影响。
3.同时为减少探测器输出端到放大器间的分布电容、匹配传输线阻抗，减少外界干扰，提高信噪比。
前置放大器的作用：1.提高系统的信噪比2.减少信号传输过程中外界干扰的相对影响3.合理布局，便于调节和使用4.实现阻抗转换与匹配模拟式谱仪采集一个信号的过程数字化谱仪与模拟式谱仪的区别与联系数字化谱仪：对探测器输出脉冲信号进行采样模拟式谱仪：第二章：能谱数据的特征线状谱转变成类高斯峰的原因a)探测器产生离子对的统计涨落b)探测器的边缘效应c)电子线路的弹道亏损d)脉冲堆积效应谱线“拖尾”形成的根源低能拖尾：当探测器介质中存在缺陷时，该缺陷会复合或俘获电子(或空穴)，导致实际收集的电量减少，其结果使得计数从高能段向能端转移，峰偏离高斯分布，出现“低能拖尾”。
《核电子学》课件——数据获取和处理
对数率表（三）
多个二极管泵电路并联来实现对数刻度 由同一个单稳态触发器带有不同RCi的几个泵电路
数字式计数率计
保留了计数率计连续指示的优点，多采用模 拟泵电路的方法。
用计数电路存储计数来代替用电容器C存储 电荷：
输入n
用输入脉冲数来代替定量电容给出的电荷数。
使用一套逻辑电路产生一个正比于计数电路中 已有计数N的计数N/P(P>1)，由时钟脉冲每隔一 定 R的时作间用T0。从计数电路中减去N/P代替给C放电的
时钟
显示
N
可逆计数电路
N
逻辑电路 N PT 0
可逆计数电路中
dN
N
n
dt
PT0
t
N nPT0 (1 e ) PT0
这种数字式计数率计精度高， 显示位数多，但线路复杂， 成本高，实际产品还是模拟 式的居多。但随着大规模集 成电路和计算机技术的迅速 发展，使复杂的数字式计数
在突然接入计数率为n的信号时，计数电路 中的计数N按上面公式增长，读数建立时间 为（3-5）PT0。稳定后，应有N=nPT0。
若干个十进制计数器组成
定标器的种类
两路、三路定标器：能方便地用于符合和反符 合实验中。
可逆定标器：可以进行加法或减法计数。 等等。
定标器的种类
• 由于集成电路的发展，现在常在一个NIM插件 中包括多个定标器，共用一个显示器。在一个 CAMAC或VME插件中，还可以包括4路、8路、 16路定标器，但不带显示器，测量结果送到计 算机进行处理和显示。
双参数脉冲幅度分析谱
列表方式
输入信号幅度由ADC变换为 数码；
这个数码作为存储内容顺 序地存储在各道中；
每输入一个脉冲，道址码 加1。
《核数据处理原理》课件
这份PPT课件旨在帮助您深入了解核数据处理的基础知识和应用方法，提升 面对核物理问题的能力。从简单到复杂地介绍了核反应、核聚变和核裂变等 核基础知识以及核数据处理工具的使用方法。
课程介绍
课程背景及目的
介绍了核数据处理的背景、 意义和目的。深刻理解此 课程的重要性能够促进学 生对核物理学的理解和应 用水平的提高。
核数据应用案例
反应堆物理分析
介绍了反应堆物理分析涉及到的核数据处理的相关内容，包括反应堆形状及核燃料参数的估 算。
放射性废物处理
阐述了核数据在放射性废物处理方面的应用和意义。包括废物运输、处理和贮存等方面的核 数据应用。
核燃料循环
介绍了核燃料循环的核数据处理方法。目的是使学生了解不同的核燃料循环方法及其优缺点。
结束语
总结课程内容
精辟总结了核数据处理原理的 相关内容，深入理解了课程所 涉及的各个方面。
提出未来发展展望
展望未来，介绍了核行业的未 来发展趋势和方向，让人们了 解到相关行业中的核知识更好 地发挥作用。
答疑与交流
体现了交互式教学的特点，即 使得师生之间产生了更多的互 动，形成了良好的授课氛围。
核裂变和核聚变
介绍了核裂变和聚变的定义和 原理以及在能源和原子武器等 方面应用的相关知识。同时探 讨了其优缺点。
核数据量、格式及其来源
阐述了核数据量、格式和来源， 解释了核数据的不同分类和标 准以及核数据处理的软件和工 具。
核数据处理软件
1
插值与外推
2
阐述了核数据的插值。
3
程序使用细节
4
教授了使用核数据处理程序的一些技 巧和细节。包括如何执行以及维护核
数据处理代码等。
《核数据处理原理》课件
采用分布式存储架构，将核数据分散存储在多个 节点上，以提高数据可靠性和容错性。
数据备份与恢复
建立完善的数据备份与恢复机制，确保数据安全 可靠。
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《核数据处理原理》 PPT课件
CONTENTS 目录
• 核数据处理概述 • 核数据采集 • 核数据预处理 • 核数据特征提取 • 核数据分类与回归 • 核数据处理性能优化
CHAPTER 01
核数据处理概述
核数据处理的意义
核数据处理是核科学和技术领域 的重要环节，对于核能、核安全 、核医学、核物理等领域具有重
核医学领域
核数据处理在放射性药物研发、医学影像处理等方面有重要应用。
核物理领域
通过对实验数据的处理和分析，深入了解原子核结构和反应机制等物理现象。
CHAPTER 02
核数据采集
核数据采集的原理
核数据采集是指利用各种探测器、加速器等设备，测量和记录核反应过程中释放的各种信息，如能量 、时间、角度等参数。
基于统计的方法
通过假设检验、相关性分析等方法评估每个 特征的重要性。
交互式特征选择
在特定领域知识的基础上，通过用户与系统 交互来选择特征。
特征提取算法
主成分分析（PCA）：通过线 性变换将原始特征转换为新的 特征，新特征按照方差从大到 小排列，保留主要方差成分。
线性判别分析（LDA）：寻找 最佳投影方向，使得同类数据 投影后尽可能接近，不同类数
半导体探测法
利用半导体材料中电子和空穴 的运动规律来进行探测。
量子点探测法
利用量子点材料对特定光子的 吸收和荧光现象来进行探测。
核数据采集的设备
闪烁计数器
利用闪烁物质发光的现象进行探测的设备。
《核数据处理》2核数据认识与特征
《核数据处理》2核数据认识与特征核数据处理是指在核数据上进行各种处理和分析的过程。
在今天信息爆炸的时代，核数据已经成为了人们获取信息的主要途径。
无论是在商业领域，科研领域还是社会领域，核数据都被广泛应用。
因此，对核数据进行认识和分析，就显得尤为重要。
一、核数据的认识1.核数据的定义核数据是指用于进行数据分析、预测和推理的数据，通常是大量的、高维的、复杂的数据。
核数据通常包括：结构化数据、半结构化数据和非结构化数据。
结构化数据是指可以被转换成表格形式，以便于计算机处理的数据，比如数据库中的记录和字段；半结构化数据是指具有一定结构，但不易被传统计算机程序直接处理的数据，例如XML文档；非结构化数据是指没有明显结构和规则的数据，例如文本、图片和视频等。
2.核数据的特点核数据具有以下几个特点：-大量性：核数据往往包含大量的数据，需要通过大数据技术进行处理和分析。
-高维性：核数据的每个样本可能有成百上千个特征，需要通过特征选择和降维技术进行处理。
-多样性：核数据包含多种类型的数据，需要通过数据融合和集成技术进行处理。
-非结构性：核数据不仅包括结构化数据，还包括半结构化数据和非结构化数据，需要通过数据清洗和转换技术进行处理。
二、核数据的特征1.核数据的稀疏性在核数据中，大部分的数据是稀疏的，即大部分的特征值是0。
这是由于核数据的维度通常很高，每个样本可能仅在少数几个特征上有非零值。
稀疏性使得核数据处理变得更加困难，需要通过特征选择和稀疏建模技术来解决。
2.核数据的噪声性在核数据中，常常会包含噪声。
噪声是指不符合真实规律的随机干扰，会干扰数据分析和挖掘的结果。
为了提高数据的质量，需要对噪声进行处理，可以通过数据清洗和异常检测等技术来过滤噪声。
3.核数据的多样性核数据通常包含多种类型的数据，如数值型数据、文本数据、图像数据等。
不同类型的数据需要采用不同的处理和分析方法，因此需要对不同类型的数据进行特征提取和转换，以便于进一步处理和分析。
核磁数据处理方法
核磁数据处理方法简介：核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种重要的分析技术，广泛应用于化学、生物、医学等领域。
核磁共振实验产生的数据需要进行处理和分析，以提取实用的信息和结论。
本文将详细介绍核磁数据处理方法，包括数据预处理、峰识别、峰积分、谱图解析等内容。
一、数据预处理1. 数据导入与格式转换首先，将核磁共振实验得到的原始数据导入到数据处理软件中，如MATLAB、Python等。
确保数据格式正确，可以转换为常见的数据格式，如CSV、TXT等。
2. 数据修正与校正对于核磁共振实验数据中的噪声、基线漂移等问题，需要进行数据修正与校正。
可以采用滤波技术、基线校正算法等方法，去除不必要的干扰信号。
二、峰识别与峰积分1. 峰识别在核磁共振谱图中，峰表示不同化学物质或者份子的特征信号。
峰识别是核磁数据处理的重要步骤。
可以采用峰识别算法，如高斯拟合、峰自适应等方法，自动识别峰的位置和形状。
2. 峰积分峰积分是确定峰的面积或者强度的过程。
通过峰积分可以得到化学物质或者份子的相对含量。
常见的峰积分算法有矩形法、梯形法、高斯积分法等。
三、谱图解析1. 化学位移分析核磁共振谱图中的化学位移是化学物质或者份子的重要特征之一。
通过对谱图中峰的化学位移进行分析，可以确定样品中的化学物质种类和结构。
2. 耦合常数分析核磁共振谱图中的耦合常数是指不同核之间的相互作用关系。
通过对谱图中耦合常数的分析，可以判断出化学物质的空间结构和份子间的相互作用。
3. 多维谱图处理多维核磁共振谱图可以提供更丰富的信息。
对于多维谱图的处理，可以采用多维峰识别、峰积分和谱图解析等方法，以获取更准确的结构和相互作用信息。
四、结果分析与报告1. 结果统计与图表绘制对于处理后的核磁共振数据，可以进行结果统计和图表绘制，以便更直观地展示分析结果。
可以使用统计软件，如Excel、Origin等，生成图表和统计数据。
2. 结果解释与报告撰写核磁数据处理的最终目的是得到准确的结论和解释。
《核数据处理》2 核数据认识与特征
谱数据处理——前言
全谱测量
计算机屏幕
计数
5 11 11 1
0 8 9 16 17 18 25
地址单元 ┆ 216 ┆ 25 ┆
18 17 16
道址ch
┆
1脉冲幅度V 9
8
216
存储器 ┆ 0----------1 ┆ 0------------------1 ┆ 0--------------1 0---1 0-1------2—3--4--5
α 射线 能量(MeV)
4.185 --
4.761 5.482 6.002
--
--
几率 0.187 0.148 0.012 0.00064
0.377 0.189 0.052 0.163 0.166 0.471
γ 射线 能量(MeV) 0.048 0.093 0.184 0.51 0.352 0.295 2.204 1.764 1.120 0.609
计数（个数）
元素（核素）能量 脉冲（电压）幅度 道址
谱数据处理——前言
原因（连续谱） ：伽玛射线与物质的相互作用
光子与核外电子的作用
瑞利散射——弹性散射
康普顿散射——非弹性散射 光电效应——束缚电子吸收全部光子能量逃离原子
光子与核或核外电子库仑场的作用
大于总 几率的 99%
电子对的生成——形成正负辐射的能量间存在一一对应关系
2）钍系
核素
Th-232 Ra-224 Rn-220 Po-216 Pb-212 Bi-212 Po-212
Tl-208
α 射线
能量(MeV)
几率
3.993
5.677
6.282
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预备知识——核辐射测量数据
数据的分类
3. 级序型数据
级序型数据又称等级型数据，是离散型数据的 一种。这类数据是按等级划分的具有等级顺序 的数据，例如异常等级数、场晕等级数等数据。
4. 状态型数据
状态型数据指用逻辑数字“-1，0，+1”表示 事物状态的数据。包括二态型数据和三态型数 据。通常二态型数据用“0，1”表示“无， 有”。例如无异常和有异常。
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核辐射测量仪器的组成
核辐射 探测器
前置 电路
线性脉冲 放大器
积分 甄别器
(a)
率计电路 计数器
总量测量仪
脉冲幅度 分析器
计数器
高压 电源
低压 电源
(b)
辅助电路
多道脉冲 幅度分析器
接口电路
(c)
(a) 总量测量仪器 (b) 能谱测量仪器 (c) 全谱测量仪器
等译，电子工业出版社 《物探与化探》《物化探计算技术》《核技术》等 《Geophysical Research Letters》《X-ray
Spectrum》《Geophysics》et al. 其他
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预备知识
内容
核辐射测量数据 放射性测量中的统计性 误差 样本统计量及分类
精品
核数据处理2010b1
前言—ห้องสมุดไป่ตู้位、作用和任务
随着测量工作的深入和技术的进步，对获取的大量 数据的处理要求愈来愈高，特别是核辐射测量，实 验数据的统计性、随机性十分突出，为了从大量实 验数据中获得充分可靠的信息，并总结出一定的规 律，就必须对纷繁的大量的实验数据进行必要的分 析、处理。
该课程是“核技术”专业的一门重要专业课，该课 程与后续教学环节“程序设计实习”一起，构成了 学生计算机核数据处理能力培养的一个重要教学环 节。
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计算机 系统
应用 软件
预备知识——核辐射测量数据
核辐射测量所得的数据
总量测量仪器
所测得的数据：一个数据
单个计数值 经刻度和计算所得的活度、剂量、浓度等量值
所需的数据处理：
预处理（数据的检验、选择、转换等） 统计分析 成图成像
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预备知识——核辐射测量数据
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预备知识——核辐射测量数据
数据的特性
2. 局限性
由于被测对象的隐秘性和复杂性，以及方法的 能力有限，致使获得的数据具有一定的局限性， 不能反映被测对象的全体。
3. 混合型
数据的混合性是指数据来自多个对象的特性。 例如，谱数据中的每道计数值(即每种能量的 射线统计个数)，可能来自不同的元(核)素。
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预备知识——核辐射测量数据
数据的分类
5. 名义型数据
这类数据没有量的概念，只起一种代码作用。 它常用于描述不包含相对重要性或相对变化的 对象。如描述异常性质等。
如，用名义型数据描述放射性异常性质，可以 用“1”、“2”、“3”代表“铀异常”、 “钍异常”、“钾异常”进行处理。这里“2” 不是两个“1”的和，也不意味着“2”比“1” 大，它们只是区分研究对象的某种标志的符号。
数据的特性
1. 随机性——主要包括两个方面：
1) 被测对象是随机的
产生射线的事件不能实现预言，也不能再现，但可 以确定它出现的概率。
2) 测量过程中也存在各种随机因素的影响
测量过程中，由于测量条件的随机变化，或测量仪 器和方法不够精密等原因，也会带来随机误差。
随机性是固有特性。数据的随机性决定了数据 处理方法—建立在概率统计基础上。
4. 空间性
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预备知识——核辐射测量数据
数据的分类
1. 测量型数据
测量型数据指连续性的观测值，它们之间不仅 能比较大小，而且能定量地表示其间的差异。 例如各种仪器的观测值、化学元素的分析值等
2. 计数型数据
计数型数据指以不连续的个数为计数特征的数 据。例如核素的辐射粒子数、异常点数等。
核辐射测量仪器的组成
核辐射 探测器
前置 电路
线性脉冲 放大器
积分 甄别器
(a)
率计电路 计数器
能谱测量仪
脉冲幅度 分析器
计数器
高压 电源
低压 电源
(b)
辅助电路
多道脉冲 幅度分析器
接口电路
(c)
(a) 总量测量仪器 (b) 能谱测量仪器 (c) 全谱测量仪器
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计算机 系统
应用 软件
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前言—目的、要求
课程目的：
利用计算机技术，对放射性（核辐射）测 量数据进行处理、分析、成图成像和解释。
课程要求：
掌握各种数据处理方法的基本思路及原理； 掌握各种数据处理方法的使用条件及效果； 对一些方法能在计算机上编程实现。
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前言—安排
总学时：32学时
全谱测量仪器（多道能谱仪）
所测得的数据：一条谱线
几百或几千个计数值（即一个数组） 例如：int data[1024]
所需的数据处理：
谱数据处理-多个累计计数(面积)、含量、活度等 预处理（数据的检验、选择、转换等） 统计分析 成图成像
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预备知识——核辐射测量数据
预备知识——核辐射测量数据
核辐射测量所得的数据
能谱测量仪器
所测得的数据：几个数据
几个计数值 经刻度和计算所得的活度、含量、浓度等量值
所需的数据处理：
预处理（数据的检验、选择、转换等） 统计分析 成图成像
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预备知识——核辐射测量数据
核辐射测量仪器的组成
核辐射 探测器
前置 电路
线性脉冲 放大器
积分 甄别器
(a)
率计电路 计数器
脉冲幅度 分析器
计数器
高压 电源
低压 电源
(b)
辅助电路
多道脉冲 幅度分析器
(c)
接口电路
全谱测量仪
计算机 系统
应用 软件
(a) 总量测量仪器 (b) 能谱测量仪器 (c) 全谱测量仪器
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预备知识——核辐射测量数据
核辐射测量所得的数据
理论：32学时
考核
平时成绩：占20%（点名+作业） 考试成绩：占80%
联系方式
办公室：学院楼204 电子邮件：myj@ 电话：13982148867
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前言—参考书
核物理实验数据处理，吴学超，冯正水编著，原子 能出版社
Υ能谱数据处理，庞巨丰著，陕西科学技术出版社 误差与数据处理，刘智敏编著，原子能出版社 铀矿物化探数据处理方法,张锦由编,原子能出版社 C语言数值算法程序大全，W.H.Press等著，傅祖芸