Algoritmos de centralización de convolución interpolados para lecturas de franjas cruzadas

Área de la Ciencia:

• Instrumentación nuclear
• Procesamiento de señales
• Detección de partículas

Sus antecedentes:

• Los ánodos de banda cruzada son cruciales para la detección sensible a la posición en varias aplicaciones científicas.
• Los métodos de lectura existentes a menudo se enfrentan a limitaciones en el equilibrio de la velocidad y la resolución espacial.
• El procesamiento eficiente de señales es clave para maximizar las tasas de adquisición de datos en física de alta energía e imágenes médicas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un nuevo método de lectura de señales para ánodos de franjas cruzadas.
• Mejorar la velocidad de procesamiento de eventos de los sistemas de ánodo de banda cruzada.
• Para mantener un alto rendimiento de resolución espacial simultáneamente con una mayor velocidad de lectura.

Principales métodos:

• Implementación de un algoritmo de centroide de convolución de interpolación para la lectura de la señal.
• Determinación del canal de eventos mediante comparaciones de agrupación y suma.
• Cálculo de la posición del centroide mediante la interpolación del punto cero de la nube de electrones.
• Verificación del sistema mediante simulaciones conjuntas en MATLAB y Vivado.

Principales resultados:

• El algoritmo propuesto mejora significativamente la velocidad de lectura de las señales de ánodo de banda cruzada.
• El rendimiento de alta resolución se mantiene con el nuevo método de lectura.
• Los resultados experimentales demuestran una resolución espacial de 22,63 lp/mm.
• Se logró una velocidad de procesamiento de eventos superior a 20 MHz con esta resolución.

Conclusiones:

• El algoritmo de centroide de convolución de interpolación ofrece una solución superior para la lectura de la señal de ánodo de franja cruzada.
• Este método aborda efectivamente la compensación entre la velocidad y la resolución en los sistemas de detección.
• El rendimiento validado indica avances significativos para aplicaciones que requieren detección de posición rápida y de alta resolución.