Определение исходного множества детекторов и стратегии отбора

С учётом возможности получения от одного детектора нескольких измери­тельных каналов с отличающимися спектральными характеристиками наиболь­шими возможностями обладает детектор со сцинтиллятором с добавкой бора-10 толщиной 10 мм.

этого детектора при указанных порогах амплитудной дискриминации приведены на рисунке 3.2. Понятно, что данный детектор должен быть отобран в блок детек­тирования в первую очередь.

Рисунок 3.1 - Формирование измерительных каналов с различной спектральной чувствительностью для детектора с толщиной сцинтиллятора 10 мм с добавлением бора-10

Для остальных детекторов использование амплитудной дискриминации с не­сколькими порогами дискриминации не будут приводить к существенным отли­чиям спектральных характеристик получаемых измерительных каналов по сравне­нию с исходной спектральной характеристикой данного детектора и спектраль­ными характеристиками получаемых измерительных каналов вышерассмотрен­ного детектора. Поэтому для остальных детекторов многопороговую амплитудную дискриминацию применять нецелесообразно.

Следовательно, остальные детекторы будут использоваться без многопоро­говой амплитудной дискриминации выходных импульсов.

Рисунок 3.2 - Спектральные характеристики измерительных каналов, формируемых из выходных импульсов детектора с использованием различных порогов амплитудной дискриминации

Максимальное количество разных детекторов в блоке детектирования исходя из конструктивных требований должно быть не более 6 (с пятью измерительными каналами первого детектора это обеспечит получение максимум 10 измерительных каналов с различными спектральными характеристиками). В итоге получаем сле­дующее исходное множество детекторов, из которого следует выбрать оптималь­ную комбинацию при минимизации их общего количества:

1 Детектор с толщиной сцинтиллятора 10 мм с добавлением бора-10 с исполь­зованием 5 каналов с указанными выше порогами амплитудной дискриминации.

2 Детектор с толщиной сцинтиллятора 10 мм без добавления бора-10.

3 Детектор с толщиной сцинтиллятора 20 мм без добавления бора-10.

4 Детектор с толщиной сцинтиллятора 5 мм с добавлением бора-10.

5 Детектор с толщиной сцинтиллятора 10 мм с добавлением бора-10 с покры­тием из нитрида бора толщиной 1 мм.

6 Детектор с толщиной сцинтиллятора 10 мм с добавлением бора-10 с покры­тием из нитрида бора толщиной 3 мм.

Спектральные характеристики остальных детекторов, из рассмотренных в главе 2 близки к уже отобранным.

Наиболее простой при достаточной эффективности является следующая стратегия отбора:

1 К первому детектору с использованием всех пяти измерительных каналов по очереди добавляется каждый из оставшихся; проводится обучение соответству­ющей нейронной сети с шестью входами и выбирается лучшая комбинация из двух детекторов по критерию минимума максимальных ошибок определения среднеин­тервальных спектральных плотностей по реализациям обучающей выборки So6 і- усреднённое по всем интервалам энергии и всем реализациям обучающей выборки значение максимальных ошибок модели, полученной на i-м шаге усложнения мо­делей.

П римечание - Критерием выбора оптимальных комбинаций на каждом шаге алгоритма отбора является критерий минимизации среднеквадратической величины максимальных ошибок каждой реализации для всех реализаций обучаю­щей выборки. С практической точки зрения уменьшение максимальных ошибок важнее, чем уменьшение средней ошибки по всем энергетическим интервалам всех реализаций.

2 К лучшей комбинации из двух детекторов поочерёдно добавляется каждый из оставшихся и аналогично проводится выбор наилучшей комбинаций из трёх де­текторов.

3 По значениям критерия, полученным для наилучших комбинаций из трёх и из двух детекторов оценивается значимость улучшения точности восстановления спектра.

4 Если улучшение значимо, то к трём уже отобранным критериям поочерёдно добавляется каждый из оставшихся, и аналогично проводится выбор наилучшей комбинации из четырёх детекторов. Если улучшение незначимо, то отбор прекра­щается. Значимость улучшения критерия отбора на каждом очередном шаге опре­деляется по критерию Фишера.

5 Алгоритм отбора прекращается либо по незначимости улучшения критерия отбора при добавлении очередного детектора, либо (в предельном случае) при вы­боре всех шести детекторов.

3.3