بكارگيري فيلتر كالمن توسعه يافته جهت كاهش نويز غيرايستان چرخشي در پايش هوايي پرتوي گاما

آشكارسازي پرتو گاما نقش مهمي در افزايش ايمني هسته اي و بستري مناسب براي استفاده بهينه از پرتوهاي هسته اي فراهم مي كند. براي آشكارسازي با ريسك پرتوگيري پايين، بدليل فاصله محل آشكارسازي از منبع پرتويي معمولاً از روش پايش هوايي گاما استفاده مي شود. يكي از مهم ترين مسائل در پايش هوايي گاما، كاهش نويز آشكارسازي است. روش هاي مختلفي براي كاهش نويز آشكارساز هوايي گاما ارائه شده كه از ميان آن ها در اين مقاله، استفاده از خواص ايستان گردشي، به دليل قابليت هاي آن در آشكارسازي شمارش هاي كم پرتويي، كه ناشي از منابع ضعيف گاماي دور از محل آشكارساز است، پيشنهاد و به منظور افزايش دقت نتايج آشكارسازي پرتو گاما و كاهش خطاي ناشي از محدوديتهاي فيزيكي و پروازي با ساير روش هاي پردازش سري هاي زماني و تخمين هاي طيفي مقايسه شده است. مهم ترين مشكل چنين روش هايي پيچيدگي محاسباتي بالا است، كه استفاده از آن را با چالش روبه رو مي كند. در اين مقاله روش هاي كاهش نويز آشكارساز هوايي گاما مبتني بر خواص ايستان گردشي در فيلترهاي توسعه يافته كالمن معرفي مي شوند. فيلتر كالمن با استفاده از ادغام داده ها، بر اساس يك مدل ديناميكي، تغييرات در شمارش فوتون هاي دريافتي عناصر پرتوزا را در زمان واقعي برآورد مي كند. نتايج پژوهش نشان مي دهد كه فيلتر كالمن توسعه يافته با توجه به ويژگي حذف اعواج هاي غيرخطي نسبت به سايرفيلترها برتري دارد. تمركز مقاله بر مدل سازي، تطبيق و جنبه هاي محاسباتي اعمال فيلتر كالمن بر داده هاي واقعي حاصل از پايش هوايي گاما است. معيار كوواريانس خطا و زمان موردنياز محاسبات براي پردازش در واقع نگاري آشكارسازي پرتوي گاما با روش هاي تخمين مبتني بر چگالي طيف توان و ﺗﺨﻤـﻴﻦ ﻃﻴﻔـﻲ ﭼﻨـﺪﻛﺎﻫﻨـﺪه و كالمن توسعه يافته ارزيابي شده است. نتايج بيانگر آن است كه استفاده از روش كالمن توسعه يافته علاوه بر اين كه آشكارساز را براي مقابله با نويزها و اختلال هاي غيرخطي آماده مي كند، همگرايي سامانه پايش هوايي را نيز به صورت محسوسي افزايش مي دهد.