사다리꼴 필터를 이용한 효율적인 중첩펄스 처리 알고리즘 구현

박철암; 정진균

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박철암 (전북대학교)
정진균 (전북대학교)

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X-선과, γ-선을 이용한 형광분석장치는 현재 널리 쓰이는 물질의 고유특성을 분석하는 장치이다. 하지만 여러 가지 원인으로 인해 장치사용 시 측정 신호에서 중첩 현상이 발생한다. 검출 신호의 높이는 측정 물질의 특성을 반영하며 측정 물질을 정확히 분석하기 위해서는 중첩된 신호를 제거하거나 복원을 해야 한다. 현재 trapezoidal 필터는 형광분석장치에 널리 사용되고 있으며 중첩펄스 검출에서도 좋은 결과를 보이고 있다. 본 논문에서는 측정 신호의 사다리꼴 변형에 기반 한 중첩펄스 처리방법을 제안한다. 제안방법은 사다리꼴 필터를 이용한 최대값 검출 알고리즘에 두 개의 카운터와 몇 개의 레지스터만을 추가하여 추가적인 중첩펄스 처리 알고리즘을 구현하기 때문에 기존 방법에 비해 하드웨어 복잡도가 훨씬 적으면서도 정확히 중첩펄스를 처리 할 수 있다.

X-ray or γ-ray spectroscopy systems are widely used for analyzing material characteristics. Pile-up pulses are very often encountered for several reasons in XRF systems. Thus, it is necessary to reject or recover pile-up pulses to accurately analyze the material under test. In this paper, a pile up pulse rejection and recovery method is presented for XRF systems using trapezoidal pulse shaping of the input signals. Since the proposed method is based on the trapezoidal pulse shaping method widely-used in XRF systems, only two counters and a few registers are needed to implement the additional function of pile-up pulse rejection and recovery. Consequently, the proposed system is much simpler than conventional pulse reconstruction systems. It is shown that the proposed method can detect and reject pile-up pulses exactly. It is also shown that the pile-up pulses can be recovered if some conditions are satisfied.

#X-선 형광분석장치 #Trapezoidal 필터 #중첩(pile up)펄스 #데이터 처리율

참고문헌 (6)

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1. [기타자료] - Richard B. Mott / 2010 / Ringoes / Patent 7,855,370 B2

2. [학술대회논문] - Robert H. Redus / 2008 / Dead time correction in the DP5 digital pulse processor / IEEE Conference Publication : 3416 ~ 3420

3. [학술지(정기간행물)] - M. Nakhostin / 2010 / A digital method for separation and reconstruction of pile up events in germanium detectors / AIP Journals & Magazines : 103507 ~

4. [학술지(정기간행물)] - M. D. Haselman / 2012 / FPGA-based pulse pile-up correction with energy and timing rcovery / IEEE Trans. Nucl. Sci. 6 (5) : 1823 ~ 1830

5. [학술지(정기간행물)] - Cosimo Imperiale / 2011 / On nuclear spectrometry pulses digital shaping and processing / Measurement 30 (1) : 49 ~ 73

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