DE19950915A1 - Verfahren zur Bestimmung eines Ortes, an dem ein Detetkionssignal am wahrscheinlichsten erfolgt ist und Auswerteeinheit für ein Detektorsystem - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung eines Ortes, an dem ein Detetkionssignal am wahrscheinlichsten erfolgt ist und Auswerteeinheit für ein Detektorsystem

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines wahrscheinlichsten Ortes, an dem ein Detektionssignal erfolgt ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass verschiedene Koordinaten des Ortes voneinander unabhängig ermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Ortes, an dem ein Detektionssignal am wahrscheinlichsten erfolgt ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Auswerteeinheit für ein Detektorsystem.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus dem Artikel "Digital Centroid-Finding Electronics for High-Rate Detectors", P. J. Pietraski, Z. Zojceski, D. P. Siddons, G. C. Smith and B. Yu, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY 11973, USA, 1998 in IEEE Nuclear Science Symposium, bekannt.
Bei dem bekannten Verfahren werden Differenzen zwischen in verschiedenen Detektoren erzeugten Ladungen ermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zu schaffen, bei dem der Ort eines Signalereignisses möglichst schnell bestimmt werden kann. Vorzugsweise soll das Verfahren sich für die Durchführung von Messungen in Echtzeit eignen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein gattungsgemäßes Verfahren so durchgeführt wird, dass verschiedene Koordinaten des Ortes voneinander unabhängig ermittelt werden.
Zur Erhöhung der Genauigkeit der Zuordnung ist es zweckmäßig, dass ermittelt wird, für welchen Detektor und/oder für welche Detektorgruppe eine Signalsumme maximal ist.
Zur Erhöhung der Genauigkeit der Zuordnung ist ferner vorteilhaft, dass bei Detektionsereignissen, die von verschiedenen Detektoren und/oder Detektorgruppen registriert werden, die Signale des Detektors und/oder der Detektorgruppe, welche eine größere Signalsumme aufweisen, verwendet werden.
Zur Vermeidung von fehlerhaften Detektionen ist es zweckmäßig, dass bei sich überlappenden Mehrfachereignissen die Mehrfachereignisse als zu einem Detektor und/oder einer Detektorgruppe zugehörig erfaßt werden.
Eine hohe Erfassungsgeschwindigkeit und eine hohe Gleichmäßigkeit der Erfassung der Orte der Signalereignisse werden dadurch erreicht, dass bei der Ermittlung des Ortes, an dem ein Detektionsereignis stattfand, wenigstens eine Tabelle eingesetzt wird, die für verschiedene Signalverteilungen Koordinaten von erwarteten wahrscheinlichsten Orten der Detektionsereignisse enthält.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, dass eine Tabelle eingesetzt wird, die für alle Signalverteilungen die zugehörigen Koordinaten des wahrscheinlichsten Ortes des Ereignisses enthält.
Es ist jedoch auch zweckmäßig, dass eine Tabelle eingesetzt wird, die für mehrere der zu erwartenden Signalverteilungen die zugehörigen Koordinaten des wahrscheinlichsten Ortes des Ereignisses enthält und dass wahrscheinlichste Orte für Detektionsereignisse bei weiteren Signalverteilungen aufgrund der Werte der Tabelle extrapoliert werden.
Um einen Einfluß von Störsignalen zu verringern, ist es vorteilhaft, das Verfahren so durchzuführen, dass eine Speicherung von Detektionssignalen nicht erfolgt, wenn die Detektionssignale unterhalb eines Schwellwertes liegen.
Zweckmäßigerweise erfolgt das Verfahren dabei so, dass der Schwellwert fest vorgegeben ist.
Eine bevorzugte Variante dieses Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Schwellwert während der Durchführungen von Messungen anhand der Größe auftretender Signale variiert wird.
Eine zeitliche Konstanz der Detektion läßt sich in vorteilhafter Weise dadurch erreichen, dass die einzelnen Detektoren so betrieben werden, dass während der Durchführung von Messungen die Signalstärken im wesentlichen auf einem gleichbleibenden mittleren Intensitätsniveau gehalten werden.
Gegenstand der Erfindung ist ferner, eine Auswerteeinheit für ein Detektorsystem zu schaffen, wobei die Auswerteeinheit sich dadurch auszeichnet, dass sie wenigstens ein Mittel zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Detektionsverfahrens enthält.
Bei der Auswerteeinheit kann es sich beispielsweise um eine Schaltungsanordnung mit Mitteln zur Durchführung logischer Vergleiche, einen Computer oder um ein Bestandteil eines Computers handeln. Der Begriff "Computer" ist in keiner Weise einschränkend zu verstehen. Es kann sich hierbei um eine beliebige zur Durchführung von Berechnungen geeignete Einheit handeln, beispielsweise eine Workstation, einen Personalcomputer, einen Mikrocomputer oder eine zur Durchführung von Berechnungen geeignete Schaltung.
Eine schnelle Datenverarbeitung wird dadurch erreicht, dass die Auswerteeinheit mindestens einen Verteiler enthält, der Signale der Detektoren an wenigstens einen ausgewählten Signalverarbeiter weiterleitet.
Die Auswerteeinheit kann auf verschiedene Weisen gestaltet sein. Insbesondere ist es möglich, die Auswerteeinheit so zu gestalten, dass ihre Bestandteile auf die Durchführung eines oder mehrerer vorgegebener Auswerteverfahren optimiert sind.
So ist es beispielsweise vorteilhaft, die Auswerteeinheit mit analogen Ausgangskanälen auszugestalten, vorzugsweise auch anologe Pulsformer vorzusehen und im Anschluß an die Pulsformer Analog-Digital-Wandler vorzusehen.
Die zuvor genannte Anordnung ermöglicht eine besonders schnelle Signalerfassung, wie sie in einem Online-Betrieb gewünscht ist. Die Erfindung beinhaltet jedoch auch Ausführungsformen, bei denen die Auswerteeinheit vollständig digital oder vollständig analog ist, bzw. die eine andere Aufteilung zwischen analogen und digitalen Bestandteilen aufweist.
Eine besonders schnelle und zuverlässige Signalverarbeitung läßt sich dadurch erzielen, dass der Verteiler ein digitaler Baustein ist. Der Verteiler ist vorzugsweise ein Application Specific Integrated Circuit (ASIC). Insbesondere handelt es sich bei dem Baustein um ein digitales Gate-Array, vorzugsweise um ein Field Programmable Gate-Array (FPGA). Ein Field Programmable Gate-Array ist mit dem besonderen Vorteil einer freien Programmierbarkeit verbunden.
Das System eignet sich für beliebige Zählraten und ist auch bei hohen Zählraten im Bereich von 1 MHz bis zu mehreren MHz geeignet.
Die Auswerteeinheit eignet sich insbesondere für eine größere Anzahl von Kanälen, beispielsweise 256 × 256 Kanäle. Durch eine so große Zahl wird die Auflösung für Teilbereiche (Subbereiche) gesteigert.
Eine Erhöhung der Erfassungs- und/oder Auswertegeschwindigkeit kann dadurch erzielt werden, dass der Verteiler so gestaltet ist, dass er ein zu bearbeitendes Signal an einen freie Verarbeitungskapazität aufweisenden Signalprozessor weiterleitet. Hierdurch ist es möglich, Messungen in Echtzeit durchzuführen.
Eine Unterdrückung von Störsignalen läßt sich dadurch erzielen, dass die Auswerteeinheit wenigstens ein Bauelement enthält, welches eine Differentiation durchführt. Hierdurch werden langsame Störsignale eliminiert.
Eine weitere Verbesserung der Unterdrückung läßt sich dadurch erzielen, dass das Bauelement ein Shaping-Verstärker ist.
Eine Erhöhung der Zuverlässigkeit der Datenverarbeitung wird dadurch erzielt, dass die Signalprozessoren digitale Signalprozessoren sind.
Um eine störungsarme Datenübertragung zu erzielen, ist es vorteilhaft, dass wenigstens bereichsweise Lichtleiter zur Datenübertragung dienen.
Um das Detektorsystem für Flugzeitmessungen nutzen zu können, kann es so gestaltet werden, dass die Auswerteeinheit Strahlungsereignisse zu voneinander verschiedenen Flugzeitkanälen zuordnen kann.
Um bei den Flugzeitmessungen und/oder anderen zeitkritischen Anwendungen eine Erfassung in Echtzeit zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, Speicherbänke mit einer Datenbreite von mindestens 24 bit vorzusehen. Speicherbänke mit einer Datenbreite von wenigstens 32 bit sind besonders vorteilhaft.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
Von den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 ein Feld, in dem ein Ort eines Ereignisses eingetragen ist,
Fig. 2 eine Prinzipskizze zur Verdeutlichung der Adressierung einer Speicherzelle zur Abspeicherung eines Detektionsereignisses,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen linearen Detektor,
Fig. 4 Werte einer berechneten Erwartungsfunktion an einem linearen Detektor,
Fig. 5 eine Simulation von Detektionsereignissen bei Auslösung von Detektionsereignissen an diskreten Positionen,
Fig. 6 eine Simulation von Detektorwerten bei Auslösung von Detektionsereignissen an allen Positionen,
Fig. 7 ein zweidimensionales Feld mit Spalten- und Zeilensummensignalen zur Bestimmung und
Fig. 8 eine in Simmulationsrechnungen ermittelte Zählratenverteilung bei homogener Einstrahlung.
Nachfolgend wird die Erfindung am Beispiel der ortsaufgelösten Detektion von Neutronen erläutert. Die Erfindung ist jedoch in keiner Weise auf die Detektion von Neutronen beschränkt, sondern umfaßt jegliche ortsaufgelöste Detektion von Ereignissen. Aufgrund der Fähigkeit, verschiedene Ereignisse aufnehmen zu können, eignen sich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Auswerteeinheit besonders zur Erfassung von Strahlungsereignissen, jedoch ist sie nicht auf diese beschränkt.
Das Verfahren, bei dem nach dem wahrscheinlichsten Ort gesucht wird, wird nachfolgend anhand von geeigneten Wahrscheinlichkeitsverteilungen beispielsweise Poissonverteilungen, beschrieben:
Dabei ist P(Sik, Bik) die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der Meßgröße Sik, wenn der Erwartungswert Bik ist. Für einen Satz von Meßgrößen wird stets genau ein Ort (x, y) gefunden, für den das Produkt der Wahrscheinlichkeiten maximal ist. Die P(Sik, Bik)-Funktionen sind Poissonverteilungen, die Peakverhalten bei Sik = Bik zeigen. Die Wahrscheinlichkeitsverteilungen können in guter Näherung durch Gauss-Funktionen mit dem Argument (Sik - Bik) ersetzt werden.
Geeignete Vereinfachungen des Verfahrens erhöhen seine Einsetzbarkeit und seine Zuverlässigkeit bei der Suche nach dem wahrscheinlichsten Ort an dem ein Detektionsereignis erfolgt, beispielsweise den wahrscheinlichsten Ort, an dem ein Neutron absorbiert wird. Die dargestellten Vereinfachungen können einzeln und/oder gemeinsam eingesetzt werden.
Die Vereinfachungen sind:
  • 1. Statt das Maximum des Produkts der Wahrscheinlichkeiten P(Sik, Bik) zu suchen, genügt es, das Maximum der gewichteten Summe der Abweichungsquadrate zwischen den Signalen und den angenommenen Erwartungswerten zu bestimmen.
  • 2. Es wird das Problem in zwei getrennte Aufgaben zerlegt, in denen dann die wahrscheinlichste x-Koordinate und die wahrscheinlichste y-Koordinate des Ortes bestimmt werden.
  • 3. Es werden bei der Bestimmung der wahrscheinlichsten x,y- Koordinaten nur jeweils zwei Signalsummen berücksichtigt. Diese Näherung ist vertretbar, weil alle weiteren Signale ohnehin fast nur aus elektronischem Rauschen bestehen.
  • 4. Es wird noch ein Maßstabsfaktor γ bei den Abweichungen zwischen Signal und Erwartungswert in der Form (γSik - Bik) eingeführt. Auch hinsichtlich dieser Größe wird der Ausdruck der Summe aller Abweichungsquadrate minimiert. Damit wird sichergestellt, dass die absoluten Werte der Signal- und Erwartungswerte keine Bedeutung haben, sondern nur ihre relativen Werte in die Minimumsuche eingehen.
  • 5. Schließlich werden nur diskrete Ereignisorte zugelassen, damit die Suche nach den wahrscheinlichsten Ortskoordinaten auf eine Abfrage von endlich vielen eingeschränkt wird.
Diese Vereinfachungen führen auf die folgenden beiden Minimumsuchen für die x- und y-Koordinate des Absorptionsereignisses
Darin sind die Sk-1, Sk, zwei benachbarte Spaltensummen von Signalen zweier übereinander liegender Photomultiplier PM und entsprechend sind die Zi, Zi-1 zwei Zeilensummen von Signalen zweier nebeneinander liegender Photomultiplier PM. Die Situation ist in Fig. 1 dargestellt. Bei Fig. 1 ist in einem PM-Array mit dem Spaltenindex 1 <= k = 8 und dem Zeilenindex 1 <= i <= 8 der Ort eines Ereignisses eingetragen. Die Spalten und Zeilensummen sind für dieses Ereignis:
S2 = PM22 + PM32 S3 = PM23 + PM33
Z2 = PM22 + PM23 Z3 = PM32 + PM33
Sie erstrecken sich über die PM-Signale in Pfeilrichtung.
Die Fk(y) und Ei(x) sind die entsprechenden Summen der Erwartungswerte der Sk und Zi.
F2(x) = <B22(x, y)<y + <B32(x, y)<y
F3(x) = <B23(x, y)<y + <B33(x, y)<y
E2(y) = <B22(x, y)<x + <B22(x, y)<x
E3(y) = <B23(x, y)<x + <B33(x, y)<x
Ermittelt wird dabei über die jeweils andere Koordinate, die über den Abstand zweier PM variiert wird.
Die xj und die yl sind in den Gleichungen (2a) und (2b) mögliche diskrete x- und y-Koordinaten von Ereignispositionen, die die Detektorfläche gleichmäßig überspannen. Die Minimumsuche in beiden Gleichungen endet mit jeweils einem jmin und lmin, die dann zusammen die Speicheradresse des Ereignisses bilden.
Das Ereignis eines absorbierten Neutrons wird durch seine an den 64 Photomultipliern (PM) generierten Signale repräsentiert. Aus diesen Signalen, von denen die meisten lediglich aus elektronischem Rauschen bestehen, wird vorzugsweise die Adresse eines Speicherplatzes gebildet, dessen Inhalt dann um 1 erhöht wird. Diese Aufgabenstellung wird in Fig. 2 verdeutlicht. Fig. 2 zeigt eine Adressierung einer Speicherzelle zur Abspeicherung des Neutronenereignisses.
Die Abspeicherung sollte gemäß des Ortes erfolgen, an dem die Neutronenabsorption stattgefunden hat. Das ist nur eingeschränkt möglich, da die zur Verfügung stehenden PM Signale Sik stochastische Größen sind, die um ihre Erwartungswerte Bik(x, y) fluktuieren und damit keine eindeutigen Funktionen des Ortes sind. Lediglich ihre Erwartungswerte sind wohl definierte Funktionen des Ortes der Neutronenabsorption. Prinzipiell kann der Ort nicht genauer bestimmt werden als dadurch, dass nach dem wahrscheinlichsten Ort für die generierten PM-Signale gesucht wird. Dazu sollten die Erwartungswerte aller Multiplier-Signale in Abhängigkeit der Ereignisorte (x, y) bekannt sein. Die Speicheradressen werden dann bis auf einen Maßstabsfaktor und Offset-Wert identisch den ermittelten wahrscheinlichsten Orten (xw, yw) und eine Abspeicherung eines Ereignisses geschieht dann dadurch, dass der Inhalt der Speicherzelle um 1 erhöht wird.
Statt einer mühsamen, sich ständig neu stellenden Minimumsuche wird für alle möglichen Fälle die Minimumsuche einmal vorab durchgeführt und das Ergebnis in zwei Tabellen festgehalten. Beide Tabellen haben drei Einträge und liefern als Ausgabewert das berechnete jmin bzw. lmin.
jmin = Tab_X(k, Sk-1, Sk) (3a)
lmin = Tab_Y(i, Zi-1, Zi) (3b)
In dem dargestellten Beispiel führen alle möglichen Einträge auf eine Tabellengröße von 64 × 256 × 256, wenn die ADC- Auflösung für die PM-Signale 8 Bit ist. Die Tabelle hat eine ausreichende Tiefe von beispielsweise 2 Byte, um die Minima jmin bzw. lmin aufzunehmen.
Nachdem einmal die Tabellen gefüllt sind, bedarf es bei der Verarbeitung keiner neuen Berechnungen mehr.
Im Prinzip sind diese Funktionen über Messungen zu gewinnen, indem mit einem fokussierten, intensiven Neutronenstrahl die Detektorfläche abgerastert wird und dabei die gemittelten Pulshöhen gemessen werden. Es ist jedoch zweckmäßiger, die Funktionen unter der Annahme homogener Photokathoden aus der Lichtverteilungsfunktion zu berechnen und damit die Tabellen zu füllen.
Diese Situation ist in Fig. 3 verdeutlicht, wo die Verhältnisse für ein lineares PM-Array im Querschnitt dargestellt sind. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen linearen Szintillationsdetektor. Die Geometrie wird durch den PM-Abstand A, den PM-Durchmesser D und die Disperserdicke T festgelegt. Die Lichtverteilung wird durch den Lichtkegel mit Öffnungswinkel α bestimmt.
Das Resultat solcher Berechnungen zeigt Fig. 4 für die Referenzwerte A = 1, D = 1, T = 0.9 und α = 90°.
Fig. 4 zeigt eine berechnete Erwartungsfunktionen am linearen Detektor mit den angegebenen Parametern A, D, T, α.
Diese Erwartungswerte wurden bei der Berechnung der jmin-Werte zugrunde gelegt. Mit den jmin-Werten wird die Adressentabelle gefüllt.
Die Abspeicherung von Neutronen unter Einsatz der Tabelle führt bei Neutroneneinstrahlung an diskreten Orten zu den in Fig. 5 dargestellten Peaks. Bei der Simulation wurde angenommen, dass die im Mittel erzeugte Photoelektronenzahl pro Ereignis 400 ist. Fig. 5 zeigt eine Detektorsimulation bei Einspeisung der Neutronen an neun diskreten Positionen.
Die Ortsauflösung ist 0.08*A.
Eine Detektorsimulation bei Einspeisung der Neutronen gleichmäßig an allen Positionen ist in Fig. 6 dargestellt. Die Detektorsignale, die auch als Detektorantwort bezeichnet werden, zeigen eine konstante Intensitätsverteilung.
Bei homogener Einstrahlung wird entsprechend der Darstellung in Fig. 6, abgesehen von statistischen Fluktuationen, eine homogene Zählrate über die Kanäle im Simulationsexperiment beobachtet. Dieses Resultat zeigt die Zuverlässigkeit der gewählten Vorgehensweise, denn bei dem Verfahren wird gemäß des wahrscheinlichsten Ortes abgespeichert, der im Mittel mit dem wahren Ort des Ereignisses identisch ist.
Die folgenden Teilaufgaben werden zweckmäßigerweise für die Detektion eines Neutrons durchgeführt:
  • 1. Die Kernreaktion im Szintillator führt zu einem Lichtpuls, dessen Photonen auf mehrere PM-Kathoden treffen und PM-Signale erzeugen. Das Ereignis wird zunächst durch 64 Signale repräsentiert.
  • 2. In dem Signal-Array wird nach dem Indexpaar (i, k) gesucht, für das die Vierersumme S4 maximal ist. Sie ist
    S4 = PMi,k + PMi-1,k + PMi,k-1 + PMi,k-1 + PMi-l,k-l (4)
    in Fig. 1 das gesuchte (i, k) das Paar (3,3). Berechnet werden dann die Spalten- und Zeilensummen Sk-1 und Sk sowie Zi-1 und Zi.
  • 3. Mit diesen Spalten- und Zeilensummen und dem Indexpaar werden die Tabellenwerte jmin und lmin gelesen.
  • 4. Aus beiden Werten wird die Speicheradresse gebildet.
  • 5. Der Inhalt der entsprechenden Speicherzelle wird um 1 erhöht.
Fig. 8 zeigt eine in Simulationsrechnungen ermittelte Zählratenverteilung bei homogener Einstrahlung.
Die Nichtlinearitäten sind besonders an beiden Detektorrändern ausgeprägt. Sie betragen außerhalb von Randbereichen etwa 20%. Es ergeben sich aber keine Diskontinuitäten. Auch wenn weit vom Ereignis entfernt liegende PMs nur mit ihrem Rauschen beitragen, sollten diese Signale bei der Schwerpunktsbildung mit verwendet werden, damit entlang einer Auswerteachse kein Wechsel von einer Formel zur nächsten geschieht, was Diskontinuitäten erzeugt.
Eine Abfolge von bevorzugten Verfahrensschritten ist nachfolgend in einer besonders zweckmäßigen, jedoch nicht notwendigen Reihenfolge dargestellt:
  • - Eine FPGA Eingangsbaugruppe erkennt ein Ereignis
  • - alle FPGA Eingangsbaugruppen werden gesperrt
  • - jede FPGA Eingangsbaugruppe schreibt seine ADC Bytes in das FIFO
  • - Fifo ist als 32 bit Ausgangsbus aufgebaut
  • - Das *EVENT Signal wird aktiviert (Fifo X NotEmpty)
  • - die FPGA Eingangsbaugruppen sind wieder frei (max 1 µs)
  • - der "Local Bus Controller" (LBC) erkennt das *EVENT Signal
  • - der LBC sucht nach einem freien DSP (*FREE Signale)
  • - der LBC selektiert einen freien DSP (Go 0. .3 Signale)
  • - der LBC aktiviert das *GO Signal
  • - der selektierte DSP
  • - aktiviert nacheinander die 4 FPGA Baugruppen (*CS_FPGA0. .3)
  • - und liest von jeder Baugruppe 4 Doppelworte (*RD_FPGA)
  • - zum Abschluß wird sein *FREE Signal weggenommen
  • - der LBC erkennt, dass der DSP die Arbeit aufgenommen hat und nimmt das *GO Signal weg
  • - der DSP bearbeitet die eingelesenen Daten
  • - Bearbeitung des 8 × 8 Bildes
  • - abspeichern des Ergebnisses in einem lokalen Speicherbuffer
  • - wenn Buffer voll, Flag für den Host setzen
  • - wenn fertig, *FREE Signal setzen
  • - die HOST CPU
  • - pollt alle DSPs, ob Buffer voll ist
  • - liest einen DSP Ergebnis Buffer ein
  • - incrementiert im Spektrumsspeicher
  • - überträgt das Bild auf Anforderung übers Netzwerk
  • - speichert das Bild auf die lokale Festplatte.

Claims (34)

1. Verfahren zur Bestimmung eines wahrscheinlichsten Ortes an dem ein Detektionssignal erfolgt ist, dadurch gekennzeich­ net, dass verschiedene Koordinaten des Ortes voneinander unabhängig ermittelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, für welchen Detektor und/oder für welche Detektorgruppe ein Signal oder eine Kombination von Signalen extremal ist.
3. Verfahren nach einem oder beiden der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass bei sich überlappenden Mehrfachereignissen die Mehrfachereignisse als zu einem Detektor und/oder einer Detektorgruppe zugehörig verarbeitet werden.
4. Verfahren nach einem oder beiden der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei sich überlappenden Mehrfachereignissen die Mehrfachereignisse bei weiteren Signalverarbeitungs­ schritten unberücksichtigt bleiben.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass ein Auftreten von sich überlappenden Mehrfachereignissen registriert wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Maximum einer gewichteten Summe von Abweichungsquadraten zwischen aufgenommenen Signalen und angenommenen Erwartungswerten bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Koordinaten eines wahrscheinlichsten Ortes, an dem ein Detektionssignal erfolgt ist, im wesentlichen gemäß der Formel
erfolgt, wobei P(Sik, Bik) eine Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten einer Meßgröße Sik ist und wobei Bik ein Erwartungswert für das Auftreten eines Detektionssignals ist.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Orte, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der Koordinaten des Ortes eine bestimmte Anzahl Signalsummen berücksichtigt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der Koordinaten jeweils zwei Signalsummen berücksichtigt werden.
10. Verfahren nach einem der vorangegegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der wahrscheinlichsten x- und y- Koordinaten des Ortes jeweils drei Signalsummen berücksichtigt werden.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass bei der Ermittlung des Ortes, an dem ein Detektionsereignis stattfand, wenigstens eine Tabelle eingesetzt wird, die für verschiedene Signalverteilungen Koordinaten erwarteten wahrscheinlichsten Orten der Detektionsereignisse enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tabelle eingesetzt wird, die für alle Signalverteilungen zugehörige Koordinaten des wahrscheinlichsten Ortes des Ereignisses enthält.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tabelle eingesetzt wird, die für mehrere der zu erwartenden Signalverteilungen die zugehörigen Koordinaten des wahrscheinlichsten Ortes des Ereignisses enthält und dass wahrscheinlichste Orte für Detektionsereignisse bei weiteren Signalverteilungen aufgrund der Werte der Tabelle extrapoliert werden.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Verarbeitung von Detektionssignalen nur erfolgt, wenn die Detektionssignale wenigstens einen Schwellwert erreichen.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auftreten von Detektionssignalen unterhalb des Schwellwertes separat registriert wird.
16. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Schwellwert fest vorgegeben ist.
17. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Schwellwert während der Durchführungen von Messungen anhand der Größe auftretender Signale variiert wird.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die einzelnen Detektoren so betrieben werden, dass während der Durchführung von Messungen die Signalstärken im wesentlichen auf einem gleichbleibenden mittleren Intensitätsniveau gehalten werden.
19. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von den Detektoren registrierten Signale an einen Verteiler weitergeleitet werden, der die Signale der Detektoren an wenigstens einen ausgewählten Signalver­ arbeiter weiterleitet.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Verteiler ein zu be­ arbeitendes Signal an einen freie Bearbeitungskapazität aufweisenden Signalverarbeiter weiterleitet.
21. Auswerteeinheit für ein Detektorsystem, da­ durch gekennzeichnet, dass sie wenigstens ein Mittel zur Durchführung eines Detektionsverfahrens nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche enthält.
21. Auswerteeinheit nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Verteiler enthält, der Signale der Detektoren an wenigstens einen ausgewählten Signalverarbeiter weiterleitet.
22. Auswerteeinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler ein digitaler Baustein ist oder wenigstens einen digitalen Baustein enthält.
23. Auswerteeinheit nach einem oder mehreren der vorange­ gangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Signalverarbeiter ein Signalprozessor ist.
24. Auswerteeinheit nach einem oder mehreren der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler so gestaltet ist, dass er ein zu bearbeitendes Signal an einen freie Verarbeitungskapazität aufweisenden Signalverarbeiter weiterleitet.
25. Auswerteeinheit nach einem oder mehreren der vorange­ gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens ein Bauelement enthält, welches eine analoge Signalaufbereitung durchführt.
26. Auswerteeinheit nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement eine Pulsformung und/oder eine Verstärkung durchführt.
27. Auswerteeinheit nach einem oder mehreren der vorange­ gangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sie parallel zueinander geschaltete Analog-Digital-Wandler (ADW) enthält.
28. Auswerteeinheit nach einem oder mehreren der vorange­ gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit bei Detektionsereignissen, die von verschiedenen Detektoren und/oder Detektorgruppen registriert werden, die Signale des Detektors und/oder der Detektorgruppe, welche einen extremalen Wert einer Signalkombination aufweisen, als zu verarbeitendes Detektionsereignis verwendet.
29. Auswerteeinheit nach einem oder mehreren der vorange­ gangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sie einen Vergleicher enthält, der überprüft, ob eine Intensität eines Detektionssignals wenigstens einen Schwellwert erreicht.
30. Auswerteeinheit nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass sie Detektionssignale, deren Intensität wenigstens dem Schwellwert entspricht, anders behandelt, als Detektionssignale, deren Intensität unterhalb des Schwellwertes liegt.
31. Auswerteeinheit nach einem oder beiden der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert fest vorgegeben ist.
32. Auswerteeinheit nach einem oder beiden der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert anhand der Größe auftretender Signale variiert wird.
33. Auswerteeinheit nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Signale der Detektoren so normiert werden, dass innerhalb eines Meßzyklus die durch die Normierung entstehenden Signalstärken im wesentlichen auf einem gleichbleibenden mittleren Intensitätsniveau gehalten werden.
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