Linéarisations

Linéarisation des comtes

Nous avons eu une discussion intéressante avec un enquêteur, la possibilité d'augmenter le taux d'échantillonnage, à l'aide d'un matériel d'ADC de 500 KSPS 13 bit. Le but de ce chercheur est de compter les impulsions, Bien qu'ils soient très rapprochées. Son but est d'arriver à 10 000 cps (contre environ 1000 cours CPS).

En fait il n'y a aucun point précis au cours de laquelle vous pouvez compter n'est plus, mais progressivement augmenter la probabilité du recoupement des impulsions (Carambolage). Nous avons fait quelques tests et nous avons vérifié que jusqu'à 100 Linéarité de la CPS est grande, dans 500 CPS commence à tester un nombre important de collisions.

Dans les photos ci-dessous vous pouvez voir l'impulsion simulée à tester (le simulateur produit large impulsion suivante 150 Nous semblables à ceux de nos PmtAdapter)

• Image de gauche 1 impulsion 50 fois par seconde, total 50 CPS
• Image centrale 3 impulsions 50 fois par seconde, total 150 CPS
• Image de droite 10 impulsions 50 fois par seconde, total 500 CPS

Les impulsions mesurées dans ces trois exemples sont suffisamment proches pour 50, 150 et 500 Théoriciens de la CPS mais peuvent changer si vous s'éteint et s'allume certains générateurs de test. Lorsque vous mettez un générateur qui prend un nouvel emplacement au hasard dans le train d'impulsions. Deux générateurs exactement superposées peuvent compter par l'un et répéter l'erreur de tous les cycles, mais cela n'arriverait pas avec les données aléatoires d'un PMT.

Vous pouvez continuer jusqu'au 1000, 5000 et même jusqu'à 10000 CPS, mais avec une perte graduelle et progressive d'impulsions (perte de linéarité dans la partie supérieure de la plage d'affichage)

Dans 10000 Nombre d'impulsions CPS perdu, serait très élevé (sur 90% et au-delà) mais elle pourrait être compensée, compte tenu de l'augmentation progressive de la probabilité de collision. La formule statistique est simple et produit une correction précise de linéarité. (ceux qui sont intéressés par la mise en œuvre d'il trouve dans les sources de ThereminoGeiger – Recherchez toutes les instances de: “Deadtime”)

Linéariser la réponse des méthodes statistiques dégrade les performances de résolution et sensibilité et est donc mieux que par intérim par force brute sur le matériel (par exemple, augmenter la vitesse de l'ADC ou utilisez un échantillon-hold)

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Ces tests intéressants ils ont attiré notre attention sur la bande passante qui, dans toutes les cartes son est limitées à environ 22 kHz. La fréquence d'échantillonnage minimale serait alors 44 kHz (Droit de Nyquist), mais en interne des cartes de mise en oeuvre d'échantillonnage trop, parfois x 2 (et sont ensuite définies par 96 kHz) parfois x 4 (et doivent donc être 192 kHz). Dans tous les cas les données sont ensuite interpolées à 192 kHz, production d'impulsions à tendance très progressive. Et c'est exactement ce qu'il faut, pour mesurer le pic exact de l'impulsion.

Ici vous pouvez voir la gamme de fréquences de cartes son, allant de 10 Hz à 22 kHz.

Si nous utilisons un ADC sans limitation de bande passante, Nous devrions toujours intégrer des données, jusqu'à des impulsions douces, pour pouvoir mesurer avec précision.

Sans intégration, le bruit serait très élevé, parce que la très grande largeur de bande. Vous perdriez l'occasion, Voir les isotopes de basse énergie et aussi la sensibilité et la résolution, serait réduite.

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Se concentrer fortement sur la fréquence d'échantillonnage, au détriment de tout le reste, Il n'est pas une bonne idée. Dans le meilleur des cas, vous pouvez augmenter le nombre jusqu'à un maximum de deux, trois, ou au mieux, dix fois, mais en pratique il ne serait pas assez, Nous allons faire quelques exemples:

Réseaux de détection de tremblements de terre ont le même problème, tous les géophones près des événements catastrophiques, saturer et leurs données sont tout simplement supprimées.

Si vous utilisez des capteurs peuvent résister à ces événements, Vous devriez jeter le même, en raison des erreurs de mesure forte causée par la discontinuité qui se produisent près de l'épicentre.

Dans le cas de tremblements de terre, les discontinuités sont dus à des ruptures du sol et discontinuité localisée causée par les roches et le sable. En cas d'explosion de la centrale électrique, comme Fukushima et Tchernobyl, les discontinuités sont en raison de la projection de fragments relativement importantes, déchiré entre les bars pierres.

Les plus grands fragments de tombent dans une zone de plusieurs dizaines de kilomètres, ce qui en fait complètement fiable tous les capteurs dans ce domaine. Set un fragment, comme celle qui que se trouve en Bionerd23 dans un parterre de fleurs (www.youtube.com/watch?v = ejZyDvtX85Y), capteur de collision, Cela permettra de mesurer les valeurs les plus élevées, respecter dans les environs.

Vous pouvez avoir des erreurs de mesure énorme (même 100 fois), quelques mètres. Lun mélange d'isotopes serait totalement modifié, Selon la composition du fragment.

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Prenons par exemple le réseau allemand de l'environnement, basé sur 1800 Capteurs de Geiger, espacées, en moyenne, dix kilomètres de l'autre. Dans le cas d'un événement catastrophique, Vous devriez jeter capteurs quatre ou même dix, mais les autres 1790 fournir des données, qui extrapolée, permettrait de définir exactement la radioactivité à l'épicentre.

Loi d'atténuation quadratique, les résultats sont beaucoup plus précise que ce qui pourrait être mis au rebut de capteurs.

L'image suivante est partie d'un article, nous avons affiché après l'accident Fukushima, basé sur les données publiées dans 15 jours après l'explosion le réacteur 3.

– Document PDF: Probabilité et risques

– Decumento ODT pour traducteurs: Probabilité et risques

(1) 15/03/2011 à Tokyo 3 micro-sievert par heure ( 10 fois le fond naturel de rayonnement )
(2) 15/03/2011 “l'entrée de l'appareil de contrôle” 11.9 Milli-sievert par heure
(3) 15/03/2011 “près de trois-réacteur” 400 Milli-sievert par heure
(4) 17/03/2011 mesurée à partir d'hélicoptères 4.13 Milli-sievert, de 1000 pieds de hauteur ( 1600m )
(5) 17/03/2011 mesurée à partir d'hélicoptères 50 Milli-sievert, de 400 pieds de hauteur ( 640m )
(6) 17/03/2011 mesurée à partir d'hélicoptères 87.7 Milli-sievert, de 300 pieds de hauteur ( 480m )
(7) 18/03/2011 niveau de rayonnement mesuré à Tokyo sur 1 micro-sievert par heure
(8) 18/03/2011 dans 60 kilomètres de la centrale 6,7 micro-sievert par heure.
(9) 18/03/2011 dans 20 kilomètres de la centrale 80 micro-sievert par heure.
(10) 18/03/2011 à Ibaraky 140 kilomètres de la centrale 2.5 micro-sievert par heure.
(11) 20/03/2011 à Ibaraky 140 kilomètres de la centrale 6.7 micro-sievert par heure.
(12) 21/03/2011 à Ibaraky 140 kilomètres de la centrale 12 micro-sievert par heure.

Données publiées par “Ministère de l'éducation” (www.MEXT.go.jp), De “Division de la sûreté nucléaire (www.bousai.ne.jp/eng) et la ville de Fukushima, Après les vols d'hélicoptère.

Sur cette photo vous pouvez remarquer trois choses:

• Loi d'atténuation quadratique est pleinement respecté. (Erreurs minimales par rapport à des erreurs de capteur)

• Les données sont rajustées en place près de l'événement.

• Vous pouvez définir la valeur de la radioactivité jusqu'à quelques mètres l'explosion avec une grande précision.

Avec un réseau de milliers de stations, vous pourriez obtenir une grande précision, mais dans le but ne jetez pas les données provenant des capteurs, vous dégrader la qualité de l'ensemble du réseau. Plutôt, il serait préférable de procéder en sens inverse et essayer de réduire le bruit et maximiser la séparation isotopique et de la sensibilité.

Avec Nai(TL) la résolution est toujours rare et il y a une réelle possibilité de mesurer un isotope à la place de l'autre. Plus la résolution diminue, plus ce risque.

Linéarisation des énergies

Theremino MCA utilise un semblable à l'égaliseur Equalizer pour linéariser les énergies et les amplitudes des graphes.

Beaucoup a exprimé des doutes que cette méthode est moins précise que celle des points avec puissance sélectionnable (Égaliseur paramétrique) utilisé, Par exemple,, dans la version 6 le PRA.

Si vous devez expliquer la raison de ce choix.

Linéariser points arbitraires, inégalement répartis le long du spectre, peut produire des courbes et des grosses erreurs.

VERT: La meilleure courbe de linéarisation, qui minimise les erreurs.
BLEU: La courbe de linéarisation qui est obtenue en corrigeant “presque” exactement le 609 et le 662 KeV
ROUGE: La courbe finale, Après avoir corrigé “exactement” même le 59 KeV

“Langue italienne” – Grosses erreurs faites par un système de linéarisation “précis” —————————————————————————————————————————————————————— 1) L'utilisateur corrige “exactement” un pic de Cs-137 dans 662 KeV (auprès d'un échantillon de césium)

2) L'utilisateur corrige “exactement” un pic de Bi-214 dans 609 KeV (auprès d'un échantillon de radio)

3) En raison de l'imprécision introduite par grand FWHM des lignes, et aussi parce que le nombre de bac n'est pas infini, ces “précis” corrections ne sont pas donc “précis”

4) Depuis la distance entre les deux points de correction (609 et 662) est petit, chaque petite inexactitude extrapole une grosse erreur sur la courbe entière de correction.

5) L'utilisateur tente un échantillon d'américium 241 dans 59,536 KeV, Il s'avère qu'une grosse erreur, et corrige “exactement” le pic.

6) L'utilisateur tente un échantillon de Co-60 po 1.3 MeV, Il s'avère qu'une grosse erreur, et corrige “exactement” Cette erreur.

7) L'utilisateur est maintenant très heureux, tous les 4 les échantillons sont “exactement” corriger et linéarité est absolument parfaite …. true?

Non! La courbe “invisible” résultat ressemble plus à un serpent à une courbe dans le monde réel. Seuls les points en 59, 609, 662 et 1300 KeV sont tout à fait correct, toutes les autres énergies sont fausses, et avec plus d'erreurs qu'ils auraient sans l'utilisation de toute correction. Tutte le analisi future fatte da questo “utente felice” rileveranno con “precisione” Isotopi che si possono trovare solo su campioni provenienti dal pianeta Marte.

 

“Langue anglaise” – Les grandes erreurs produites par une “précis” méthode de linéarisation —————————————————————————————————————————————————————— 1) L'utilisateur corrige “exactement” un pic de Cs-137 à 662 KeV (à l'aide d'un échantillon de césium)

2) L'utilisateur corrige “exactement” un pic de Bi-214 à 609 KeV (à l'aide d'un échantillon de radium)

3) En raison de l'imprécision introduite par la FWHM grande lignes, et parce que le nombre de bac n'est pas infini, ces “exact” les corrections ne sont pas donc “exact”

4) Depuis la distance entre les points de deux correction (609 et 662) C'est peu, chaque peu imprécision extrapole une grande erreur sur la courbe de toute correction.

5) L'utilisateur teste un échantillon d'américium 241 à 59.536 KeV, Découvre une grande erreur, et corrige “exactement” le 59 PIC de keV

6) L'utilisateur teste un échantillon de Co-60 à 1.3 MeV, Découvre une grande erreur, et corrige “exactement” Cette erreur

7) L'utilisateur est maintenant très heureux, tous les 4 les échantillons sont “exactement” corrigé et la linéarité est absolument parfaite…. est-ce vrai ?

Non! Le “invisible” la courbe résultante est plus semblable à un serpent, que pour une courbe du monde réel. Seuls les points à 59, 609, 662 et 1300 KeV sont exactement corrigée, toutes les autres énergies sont fausses, et avec plus d'erreurs qu'avant cela “linéarisation” Tous les analisys futures faites par ceci “heureux utilisateur” trouverez avec “Precision” isotopes que l'on retrouve uniquement sur des échantillons provenant de la planète Mars.

Surapprentissage

Su Wikipedia si può leggere ottima spiegazione di questo effetto: http://en.wikipedia.org/wiki/Overfitting

Wikipedia mostra questa immagine e spiega molto bene che:

ITALIANO: Sebbene la funzione di linearizzazione passi esattamente par tutti i punti TR otterrebbe ONU miglior risultato con una retta.

Anglais: Même si la fonction polynomiale passe par chaque point de données, la version linéaire est un meilleur ajustement.