Mathematische Analyseverfahren: Entfaltung von Messdaten in der Neutronenspektrometrie

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Entfaltungsverfahren sind von grundlegender Bedeutung in der Spektrometrie und werden für die Analyse von Messdaten von unterschiedlichen Spektrometern benötigt, wie zum Beispiel Bonnerkugel-Spektrometer, ³He-Proportionalzähler, Rückstossprotonen-Proportionalzähler oder Szintillationsspektrometer.

Entfaltung ist eine mathematische Methode der Datenanalyse. Eine Messung, die mit einem Spektrometer ausgeführt wird, liefert i.allg. eher eine indirekte als eine direkte Information über das zu bestimmende Teilchenspektrum, weil die gemessenen Daten aus einer Faltung des zu bestimmenden Spektrums mit der Responsefunktion des Detektors resultieren. Entfaltung ist die Invertierung dieses Prozesses mit dem Ziel, durch Verwendung der Kenntnis über Responsefunktion und jeder anderen über das Experiment verfügbaren Information das Spektrum aus den Messdaten zu bestimmen.

Das Softwarepaket UMG für Entfaltungen

UMG (Unfolding with MAXED and GRAVEL) ist ein Softwarepaket für die Analyse der Messdaten von Spektrometern, für die Entfaltungsverfahren benötigt werden. Interessenten wenden sich bitte an die NEA Datenbank oder an das RSICC. Weitere Informationen zu UMG 3.3 befinden sich unter:

• http://www-rsicc.ornl.gov/codes/psr/psr5/psr-529.html
• http://www.nea.fr/abs/html/nea-1665.html

Weitere Informationen

• Untersuchung zur Energieauflösung von Spektrometern
  Mit Entfaltungsverfahren ist es möglich, Strukturen in einem Spektrum zu erkennen, die feiner sind als die instrumentelle Auflösung des Spektrometers. Ein neues Verfahren erlaubt erstmals die quantitative Bestimmung dieser Eigenschaft, Superresolution genannt, für ein Szintillationsspektrometer, das für die Plasmadiagnostik eingesetzt wird. Dieses Verfahren ist auch für andere Anwendungen von Bedeutung.
  
  
• Bayes'sche Analyse spektrometrischer Messungen in hochenergetischen Neutronenfeldern
  Die Messunsicherheit eines erweiterten Bonnerkugel-Spektrometers bei Anwendungen in hochenergetischen Neutronenfeldern mit wurde mit Bayes'schen Verfahren analysiert. Es wurde gezeigt, dass das Spektrum unterhalb von etwa 1 MeV gut bestimmt werden kann, während die Information aus den Messergebnissen nicht ausreicht, um den Hochenergie-Bereich des Spektrums mit geringer Unsicherheit zu bestimmen.
  
  
• Datenanalyse für die Spektrometrie an Fusionsplasmen
  Für die Neutronenspektrometrie in der Plasmadiagnostik werden komplexe Verfahren der Datenanalyse benötigt. Eine Methode, die Verfahren der Bayesschen Statistik und der maximalen Entropie kombiniert, ermöglicht die Untersuchung von Parametern, die das Plasma in Fusionsexperimenten beschreiben.

Literatur

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  A Bayesian method to estimate the neutron response matrix of a single crystal CVD diamond detector
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