CN103336293B - 一种优化液体闪烁体探测器甄别中子和伽马能力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种优化液体闪烁体探测器甄别中子和伽马能力的方法，属于粒子探测技术领域。该方法是先通过蒙特卡罗方法模拟粒子在液体闪烁体中光子随时间产生过程，然后通过单光子实验获得单光子在光电倍增管的输出信号；再随机选取模拟产生的光子序列与单光子在光电倍增管的输出信号卷积，以实现光信号的真实化。通过模拟光脉冲在光电倍增管的全过程，得到一种液体闪烁体探测器在设计阶段即可评估不同液闪探测器甄别中子和伽马的能力；通过改变所设计的液闪探测器的参数来优化所设计的液闪探测器，进而提高其甄别中子和伽马的速度和精度。

Description

一种优化液体闪烁体探测器甄别中子和伽马能力的方法

技术领域

本发明涉及一种探测器甄别中子和伽马的技术，特别涉及一种优化液体闪烁体探测器提高其甄别中子和伽马射线能力的方法，属于粒子探测技术领域。

背景技术

1931年，英国物理学家James Chadwick通过实验发现了中子(n)的存在。此后几十年间，中子探测技术得到了广泛而深入的研究和应用。当前，中子探测技术已经广泛应用于测井、违禁品检测、环境辐射检测、医学以及军事等领域。然而，由于中子与周围环境中的非弹性散射、慢化中子的辐射俘获等原因，存在中子的场合几乎都伴随着大量的伽马(γ)射线本底。而许多中子探测器对伽马射线也十分灵敏的，因此为了排除γ射线的干扰，中子和伽马射线甄别就成为了中子探测的一个关键技术。

由于液体闪烁体探测器具有良好的时间响应特征和中子/伽马(n/γ)射线甄别性能，且易于制备成各种形状和大小，因此适合于中子/伽马(n/γ)混合场中的中子探测。中子和伽马光子均呈电中性，可以通过与液体闪烁体作用产生次级带电粒子而被探测到。对于液体闪烁体探测器而言，中子和伽马甄别方法的发展是与电子器件和信号处理技术的发展相适应的。

目前，在模拟信号处理方法占主导地位的时期，传统的中子和伽马甄别方法主要采用脉冲上升时间法、电荷比较法等均基于模拟技术的。但是，这些基于模拟技术的方法，具有实现电路复杂，脉冲通过率低以及稳定性差等缺陷。近年来，随着数字信号处理器(DSP)处理速度的大幅度提高，高速模数转换器(ADC)的出现，现场可编程阵列(FPGA)的高速发展，中子和伽马甄别方法正朝着数字化信号处理方法的方向发展。为此，国内外学者提出了神经网络法、脉冲梯度法(PGA)、小波变换法、相关法等基于数字信号处理技术的甄别方法，由此大大提高了中子和伽马甄别的能力。而且脉冲梯度法(PGA)、神经网络法和小波变换法等数字化处理方法，利用高速模数转换器(ADC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程阵列(FPGA)等数字信号处理器件完成滤波成型、基线恢复、极零补偿以及脉冲幅度分析等功能。它与模拟信号处理方法相比省去了大量的硬件部分，且能大大提高中子和伽马甄别的速度和精度；但是一般情况下用模拟信号处理方法即可得到比较满意的结果。而基于数字化信号处理方法则比较有针对性，例如小波变换甄别方法在低频部分有较高的频率分辨力和较低的时间分辨力，而在高频部分正好相反，具有较高的时间分辨力和较低的频率分辨力。本发明正是基于此点考虑，结合模拟信号处理方法与数字化信号处理方法的优点，通过对粒子在液体闪烁体探测器中全过程的真实化来优化所设计的液体闪烁体探测器，以达到提高其甄别中子和伽马射线能力的一种方法。

发明内容

本发明的目的就是基于上述考虑，提出一种优化的液体闪烁体探测器来提高其甄别中子和伽马射线能力的方法。该方法是先通过蒙特卡罗方法模拟粒子在液体闪烁体中光子随时间的产生过程；然后通过单光子实验获得单光子在光电倍增管的输出信号；再随机选取模拟产生的光子序列与单光子在光电倍增管的输出信号卷积，以实现光信号的真实化。通过模拟光脉冲在光电倍增管的全过程，得到一种液体闪烁体探测器在设计阶段即可评估不同液闪探测器甄别中子和伽马的能力；通过改变所设计液闪探测器的参数来优化所设计的液闪探测器，进而提高其甄别中子和伽马的速度和精度。

为实现上述目的，本发明采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。

本发明提出的一种优化液体闪烁体探测器以提高其甄别中子和伽马能力的方法，包括以下操作步骤：

(1)模拟蒙特卡罗光信号

a)运用软件Geant 4模拟液体闪烁体探测器；

b)运用软件Geant4模拟光子的产生；

(2)单光子实验：

a)连接并调试所用仪器；

b)测量并观测光电倍增管热噪声及漏光产生的干扰信号；

在发光二极管不发光，并包好遮光布情况下采集信号，再经遮光处理以及阈值的选择后得到干扰信号；

c)输入驱动信号，测量光电倍增管的信号；

d)采集单光电子数据；

调整发光二极管光亮度，使其衰减，当光电倍增管输出信号幅度变化不大时，采集单光电子数据；

e)数据分析；

对采集的单光电子数据进行处理拟合得到单光子冲激响应函数；

(3)信号的卷积

a)对单光子冲激响应函数取点；

b)运用软件Matlab对所述步骤a)中所取点进行插值得到单光子响应函数，选取与步骤(1)中所述液体闪烁体探测器中光子随时间产生的光信号相同时间间隔的点；

c)随机取单光子冲激响应函数与模拟液体闪烁体探测器中光子随时间产生的光信号在软件Matlab中卷积，并分别与真实粒子所得到的信号进行比较。

上述技术方案中，步骤(1)a)中所述模拟液体闪烁体探测器，其具体作法是首先设置所设计的液体闪烁体探测器尺寸、形状参数，运用软件Geant 4模拟与所设计的液体闪烁体探测器所述尺寸、形状相同的探测器。

上述技术方案中，步骤(1)b)中所述模拟光子的产生，其具体作法是设置以下参数：

(ⅰ)设置光子数、分辨率、能量值、快慢时间参数；根据所用液体闪烁体性质，《闪烁体快慢时间参数比设置》来设置模拟过程中所需光子数、闪烁体的分辨率、能量值、快慢时间参数；

(ⅱ)设置光电倍增管与光导间的边界及其参数；根据实验室条件设置光电倍增管与光导间的边界为介电金属，且设置其反射率、效率参数；得到粒子在液体闪烁体中模拟的蒙特卡罗光信号，即为一系列相等时间间距的点。

上述技术方案中，步骤(2)a)中所述调试所用各仪器，其具体作法是：

(ⅰ)调试所用延时器的驱动信号，设定所述驱动信号的频率、宽度；

(ⅱ)制作暗箱、光衰减器、屏蔽外界干扰；

(ⅲ)设定所用高压，通过示波器观察光电倍增管的输出信号波形。

上述技术方案中，步骤(2)c)中所述测量光电倍增管的光信号，其具体作法是：

(ⅰ)打开延时器的驱动信号，设置频率、所用高压，通过示波器观察光电倍增管的输出信号波形；

(ⅱ)通过光衰减改变入射到光电倍增管的光亮度，观察示波器中光电倍增管输出信号波形的变化；

(ⅲ)分析光衰减对信号的影响。

上述技术方案中，于步骤(3)a)中所述对单光子冲激响应函数取点，其具体作法是：

(ⅰ)通过软件digitizer对步骤(2)中得到的单光子冲激响应函数图像进行描点并记录；

(ⅱ)将得到的描点在软件Matlab中将误差之外的、明显不属于单光子信号的点剔除。

上述技术方案中，步骤(3)b)中所述液体闪烁体探测器中光子随时间产生信号相同时间间隔的点，由下面步骤完成：

(ⅰ)利用软件Matlab插值法拟合函数；

(ⅱ)利用软件Matlab选取与在液体闪烁体探测器中光子随时间产生的信号相同时间间隔的点。

本发明所具有如下优点及有益的技术效果：

1、本发明的一种优化液体闪烁体探测器甄别中子和伽马射线能力的方法，就是在制作液体闪烁体探测器之前即可以评估该探测器甄别n/γ的能力，以方便于做高能力中子/伽马甄别的液体闪烁体探测器。

2、本发明的方法简单、便捷、易于实施，适用性广、可以应用于任何型号的液体闪烁体探测器。

3、由于本发明方法在制作液体闪烁体探测器之前就能对其甄别中子和伽马的能力进行评估，从而通过改变所设计的液体闪烁体探测器尺寸、形状等参数来优化设计液体闪烁体探测器，以提高其对n/γ射线甄别的速度和精度。

附图说明

图1本发明用软件Geant4模拟的液体闪烁体探测器结构示意图；

图2本发明模拟的粒子打进图1中的结构示意图；

图3本发明模拟的中子在液体闪烁体中的光子；其横坐标为时间，单位为20ns；纵坐标为计数，单位为个；

图4本发明模拟的伽玛在液体闪烁体中的光子；其横坐标为时间，单位为20ns；纵坐标为计数，单位为个；

图5本发明所用单光子实验电路结构框图；

图6本发明由手动设置的驱动信号产生的光电倍增管信号波形图；

图7本发明光电倍增管热噪声及漏光产生的干扰信号图；

图8本发明光衰减对光电倍增管输出信号的影响；

图9本发明采用Plot digitizer软件描点采样时截取示意图；

图10本发明单光子信号图；其横坐标为道数；纵坐标为计数；

图11本发明光电倍增管单光子谱图；

图12本发明中子和伽玛卷积信号与真实信号的对比，其中(a)模拟伽马与真实伽马射线对比图；(b)模拟中子与真实中子射线对比图；(c)真实伽马与真实中子射线对比图；(d)模拟伽马与模拟中子射线对比图。

图中，1为有机玻璃，2为光导，3为放射源，4为模拟信号源发出的粒子以及散射粒子，5为部分次级粒子，6为铅砖，7为液体闪烁体探测器，8为延时器，9为扇入扇出插件，10为暗箱，11为发光二极管，12为光电倍增管，13为快前放插件，14为快速数模转换插件，15为示波器。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行进一步具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对发明进行进一步说明，但不应理解为是对本发明保护范围的任何限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容做一些非本质的改进和调整。

图1所示为模拟液体闪烁体探测器结构示意图：其中间圆柱部分材料为4mm厚的有机玻璃1，两端对称部分为光导2，光导2接光电倍增管12双端符合读出信号，有机玻璃1与光导2及光导2与光电倍增管12之间通过硅脂耦合，以增加光的收集效率。

图2所示为模拟粒子打进液体闪烁体探测器的示意图：其中包含了放射源3，模拟信号源发出的粒子以及散射粒子4，部分次级粒子5，铅砖6，液体闪烁体探测器7。

图5所示的单光子实验电路框图，各仪器插件按此实验框图正确连接。其实验过程是首先手动调节延时器8的驱动信号，它由两路延时信号组成，一路用于调节脉冲的宽度，另一路用来调节每两个脉冲之间的宽度即调节脉冲频率，每路信号的结束(end)端接入另一路的开始(start)端作为另一路的触发。手动开始后便可持续提供驱动信号，实现类似脉冲发生器的功能，不同的是这里可以分别调节脉冲频率和脉冲宽度，一般要求信号周期远大于脉冲宽度；通过示波器15的观察可以比较方便的调节脉冲频率，这里延时器8提供的是标准NIM信号即800mV的方波信号；设定其频率为2000Hz，宽度为35ns。

实验中所用的暗箱10是由一大一小两个可密闭普通硬纸板纸箱组成。小纸箱用于安装光电倍增管12，并在光电倍增管12接受光照射一面的纸箱上剪一个洞，将发光二极管11固定在洞口中间，用于接受发光二极管11发出的光。当然，为了满足单光电子实验的要求，需要对发光二极管11的光进行衰减，这里用一张普通A4打印纸对折4次，一面贴上黑胶布，另一面对向光电倍增管12，发光二极管11可夹在中间选择厚度，达到光衰减的效果。实验时，将小的纸箱包裹两层遮光布，放在大的纸箱内，再将大纸箱外包裹一层遮光布，这样则能达到屏蔽外界光干扰的作用，减小实验本底。

所用光电倍增管12的负高压由NIM机箱提供，接在光电倍增管12光阴极，选定为-1100V。

以下是实施例模拟n/γ在实验室所用仪器设备条件下的输出信号。

所用光电倍增管12是日本滨松公司的R5912—02型光电倍增管、闪烁体是日本滨松公司的EJ335闪烁体；

所用高压电源N1470，负高压电源NIM机箱；快前放插件13采用N978；延时插件即延时器8采用N93B；扇入扇出插件9采用N65(FIFO)、快速模数转换插件14即为FADCY1721、RIGO为示波器15；发光二极管11即LED灯、运用已有软件Geant 4模拟粒子在物质中输运的物理过程、用于卷积的软件Matlab、用于描点的软件Plot digitizer。

实施例

本实施例所用仪器设备条件如上所述，具体操作步骤及其执行过程如下:

(1)模拟蒙特卡罗光信号

a)在电脑上安装运用软件Geant 4模拟液体闪烁体探测器

首先设定所设计的液体闪烁体探测器其直径为30cm，长为40cm的圆柱形探测器，运用软件Geant 4模拟与其尺寸和形状相同的液体闪烁体探测器；

b)在电脑上安装运用软件Geant 4模拟光子的产生；

此次模拟的为液体闪烁体EJ331，其中加入质量比为0.5％的钆，以提高中子的俘获能力，根据所用液体闪烁体的性质，设定模拟过程中所需要的参数：液体闪烁体中单位能量产生的光子数为11000./MeV，产生光子的平均涨落服从一个高斯分布，将其分辨率设置为1.0，液体闪烁体中的发光快慢、发光衰减时间常数设置为3.8ns及24.9ns；

由于液体闪烁体的发光跟粒子类型有关，由粒子类型不同而使快慢成分发生变化的情况下，可以为每类粒子的闪烁过程调用方法《闪烁体快慢时间参数比设置》(SetScintillationExcitationRatio)，它将为不同的粒子发光设置不同的快慢成分，中子的快慢时间比为0.752，伽玛的快慢时间比为0.799；

光电倍增管12与光导2间的边界设置为介电金属，设置其反射率为0，效率为1，则入射到光电面的光子可以完全被吸收，得到中子、伽马在液体闪烁体中模拟的蒙特卡罗光信号分别为图3和图4所示，即为一系列相等时间间距的点。

(2)单光子实验

a)连接并调试所用仪器；

按照图5所示连接并调试好各仪器后，调节延时信号，便可通过示波器15观察光电倍增管12发出的信号，由于是通过延时器8触发发光二极管11为LED灯发光，并由光电倍增管12探测到光信号，所以光信号均在驱动的方波信号后一定时间延时出现，用示波器15选取其中一个信号如图6所示，方波信号即为前面所说的作为驱动的标准NIM信号，另外一个信号即为光电倍增管的输出信号波形；

b)测量并观测光电倍增管热噪声及漏光产生的干扰信号；

打开NIM机箱，在不产生驱动信号时，LED灯不发光，此时对光电倍增管12加上-1100V的高压，在示波器15上可以看到的一些没有规律、幅度大小不一的信号，这些是由于光电倍增管的热噪声以及漏光产生的干扰信号；在加了遮光布之后，可以看到干扰信号的数量有明显的减少；图7为LED灯不发光，并包好遮光布后采下的信号，可以看出，经遮光处理，干扰的噪声信号在-1100V时，基本都在100mV以下，如图6所示；此处设定示波器15的每一小格宽度为20μs，高度为100mV，而在实际测量光电倍增管信号时，设定每一小格宽度为20ns，高度不变，可以看到干扰信号相对还是很少的，对测量由驱动产生的光电倍增管输出信号的测量影响不是很大，即不会出现过多的伪计数；

c)输入驱动信号，测量光电倍增管的信号；

(ⅰ)打开延时器8的驱动信号，设置频率、高压，观察示波器15的信号；

手动打开延时器8的驱动信号，此后延时插件N93B便可持续提供驱动信号，其频率为2000Hz，然后给光电倍增管加上-1100V的高压，通过示波器观察从快前放插件13出来的信号；在不采取光衰减措施时，可以看到很多幅度较大的脉冲叠加的信号，其脉冲幅度值会比较大；

(ⅱ)通过光衰减改变入射到光电倍增管的光亮度，观察示波器中信号的变化；

当慢慢增加衰减所用纸的厚度来改变入射到光电倍增管的光亮度，从而改变光电子的产生概率，可以看到输出脉冲幅度值在减小；当光亮度减小到一定值时，光电倍增管输出信号幅度变化不大，而与LED灯相关联事例数却很快降低，此时可以认为单光电子事例相对较高；

(ⅲ)分析光衰减对信号的影响；

图8中的(a)图所示即为不采取光衰减措施时光电倍增管输出的脉冲信号，其每小格代表的幅度是200mV，而图8中的(b)图所示为单光电子事例较高时，其每小格代表的幅度是100mV，可见随着光衰减，进入光电倍增管的光子减少，光电倍增管的输出信号幅度慢慢减小；

d)采集单光电子数据

光电倍增管均工作在-1100V的高压下，在进行下一次采集数据之前需先将高压降为0，做好采集准备后再升上去，以免操作过程不当时高压对人体造成伤害；在示波器上观察到到光电倍增管的输出信号后，调整LED灯光亮度，使其衰减后，光电倍增管输出信号幅度变化不大，若能够观察到步骤(2)中b)、c)步所陈述的现象，则说明各实验仪器均工作在正常状态下，此时在用于衰减的纸张数目做稍许调整，如改变遮挡LED灯纸的厚度从1到3张，分别采集数据；采集数据时只需将数模转换器FADC打开，在电脑中相应软件上设置存储地址即可；

本次实验分别采集了LED灯前遮挡9张、8张、7张、6张、5张纸时光电倍增管输出的信号，每次采集10万数据；

e)数据分析

将第d)步中采集到的数据进行分析处理，并画出每组10万个数据的单光电子谱，这样才可以对光电倍增管的单光电子响应有比较直观的结论；此原始数据存储为bin格式，分析时运行在ROOT环境下，对数据编程处理画出单光电子谱并且拟合，并根据所得每个谱得出峰谷比和分辨率等参数；单光电子的输出信号近似为一个朗道分布，信号输出及单光子谱如图10所示，测得的光电倍增管单光子谱可以通过以下的指数函数拟合本底：

exp0(x)＝exp(p0+p1|x)   (1)

以及由以下两个高斯函数拟合单光电子峰位；

gaus1(x)＝p2/exp(-0.5*((x-p3)/p4)^2)   (2)

gaus2(x)＝p5*exp(-0.5*((x-p6)/p7)^2)   (3)

最后的拟合曲线：

simul ation(x)＝expo(x)+gaus1(x)+gaus2(x)   (4)

其中p0到p7对应于图中的拟合参数，指数信号expo(x)表征噪声谱，高斯信号gaus1(x)表征单光子谱，高斯信号gaus2(x)表征多光子谱，抽样单光子脉冲时，脉冲的面积积分等于单光电子谱峰值所对应的道数。

(3)信号的卷积

a)对单光子冲激响应函数取点；

(ⅰ)通过软件digitizer对步骤(2)中得到的单光子冲击响应函数图像进行描点并记录；

随机选择一个单光子信号，积分对应于单光子谱峰值所对应的道数，利用软件Plotdigitizer对单光子信号进行取点采样，取样如图9所示，将所得到的点记录下来；

(ⅱ)得到的描点在软件Matlab中将误差之外的、明显不属于单光子信号的点剔除，拟合函数；

得到的点在软件Matlab中将误差之外的、明显不属于单光子信号的点剔除；最后把得到的数据利用Matlab做拟合函数，得到单光子朗道分布的冲激响应函数h(t)；

b)卷积并进行比较；

分别将步骤(1)中所模拟的中子和伽马通过软件Matlab的卷积函数conv(x1,x2)，将单光子冲激响应函数h(t)与其在液体闪烁体探测器中光子随时间产生的信号g(t)作卷积：值得注意的是，由于采集的单光子信号是以20ns为一格的，所以在卷积的时候也需要单光子冲激响应的时间间隔是一致的。

分别将模拟中子和模拟伽马，真实中子和真实伽马在归一化后放在一起比较，如图12所示，其中表示模拟伽马射线，表示真实伽马射线，——表示模拟中子射线，---表示真实中子射线；改变改变探测器形状、尺寸等，得到不同的探测器甄别中子和伽马的能力，选择一个尺寸液体闪烁体探测器，从而优化液体闪烁体探测器的甄别中子和伽马的探测器。结果对比脉冲图如下图12中a)、b)图：与真实的脉冲相比较，吻合度比较好；改变模拟液体闪烁体探测器的尺寸选择最优来优化其甄别中子和伽马能力。在闪烁体中，伽马射线产生的脉冲快成份份额小，慢成份份额多，中子则相反，因此如图12中d图所示，中子和伽马射线的上升沿几乎重合，当模拟中子和模拟伽马的下降沿首先是中子下降较快，然后是伽马下降较快，即两条线有交点，且模拟中子、模拟伽马射线清晰可辨的时候为最优。

参考文献：

[1]I.Fedorko,S.Tokar.Simulation of Photomultiplier Response[J].ATL-TILECAL,1999,012:2-3。

[2]Soren JETTER,Dan DWYER.光电倍增管waveform modeling at the Daya Bayexperiment[J].Chiness Physics C,2012,36(8):734-735。

[3]S.Riggi,P.La Rocca.GEANT4simulation of plastic scintillator stripswith embedded optical fibers for a prototype of tomographic system[J].NuclearInstruments and Methods in Physics Research A,2010,624:585。

[4]EJ331-335GADOLINIUM LOADED LIQUID SCINTILLATORS.

http://www.ggg-tech.co.jp/naker/eljen/ej331.html。

[5]GANT4USE’S GUIDE。

[6]辐射探测与测量[M].四川大学,102。

Claims (7)

1.一种优化液体闪烁体探测器甄别中子和伽马能力的方法，其特征在于通过蒙特卡罗方法模拟粒子在液体闪烁体中光子随时间的产生过程；然后通过单光子实验获得单光子在光电倍增管的输出信号；再随机选取模拟液体闪烁体探测器中产生的光子序列与在光电倍增管输出的单光子信号卷积，以实现模拟液体闪烁体探测器粒子信号的真实化；并通过调节和优化液体闪烁体探测器的参数，以此来设计和提高液体闪烁体探测器甄别中子和伽马的能力；包括以下操作步骤：

(1)模拟蒙特卡罗光信号

a)运用软件Geant 4模拟液体闪烁体探测器(7)；

b)运用软件Geant4模拟光子的产生；

(2)单光子实验

a)连接并调试所用仪器；

b)测量并观测光电倍增管(12)热噪声及漏光产生的干扰信号；

在发光二极管(11)不发光，并包好遮光布情况下采集信号，再经遮光处理以及阈值的选择后得到干扰信号；

c)输入驱动信号，测量光电倍增管(12)的信号；

d)采集单光电子数据；

调整发光二极管(11)光亮度，使其衰减，当光电倍增管(12)输出信号幅度变化不大时，采集单光电子数据；

e)数据分析；

对采集的单光电子数据进行处理拟合得到单光子冲激响应函数；

(3)信号的卷积

a)对单光子冲激响应函数取点；

b)运用软件Matlab对所述步骤a)中所取点进行插值得到单光子响应函数，选取与步骤(1)中所述液体闪烁体探测器中光子随时间产生的光信号相同时间间隔的点；

c)随机取单光子冲激响应函数与模拟液体闪烁体探测器中光子随时间产生的光信号在软件Matlab中卷积，将卷积后的信号与真实粒子所得到的信号进行比较。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)a)中所述模拟液体闪烁体探测器，其具体作法是首先设置所设计的液体闪烁体探测器(7)尺寸、形状参数，运用软件Geant 4模拟与所设计的液体闪烁体探测器(7)所述尺寸、形状相同的探测器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)b)中所述模拟光子的产生，其具体作法是设置以下参数：

(ⅰ)设置光子数、分辨率、能量值、快慢时间参数；根据所用液体闪烁体性质，来设置模拟过程中所需光子数、闪烁体的分辨率、能量值、快慢时间参数；

(ⅱ)设置光电倍增管与光导间的边界及其参数；根据实验室条件设置光电倍增管(12)与光导(2)间的边界为介电金属，且设置其反射率、效率参数；得到中子、伽马在液体闪烁体中模拟的蒙特卡罗光信号，即为一系列相等时间间距的点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)a)中所述调试所用各仪器，其具体作法是：

(ⅰ)调试所用延时器的驱动信号，设定所述驱动信号的频率、宽度；

(ⅱ)制作暗箱、光衰减器、屏蔽外界干扰；

(ⅲ)设定所用高压，通过示波器观察光电倍增管的输出信号波形。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)c)中所述测量光电倍增管的光信号，其具体作法是：

(ⅰ)打开延时器的驱动信号，设置频率、所用高压，通过示波器观察光电倍增管的输出信号波形；

(ⅱ)通过光衰减改变入射到光电倍增管的光亮度，观察示波器中光电倍增管输出信号波形的变化；

(ⅲ)分析光衰减对信号的影响。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)a)中所述对单光子冲激响应函数取点，其具体作法是：

(ⅰ)通过软件digitizer对步骤(2)中得到的单光子冲激响应函数图像进行描点并记录；

(ⅱ)将得到的描点在软件Matlab中将误差之外的、明显不属于单光子信号的点剔除。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)b)中所述液体闪烁体探测器中光子随时间产生信号相同时间间隔的点，由下面步骤完成：

(ⅰ)利用软件Matlab插值法拟合函数；

(ⅱ)利用软件Matlab选取与在液体闪烁体探测器中光子随时间产生的信号相同时间间隔的点。