專利名稱：統(tǒng)計(jì)分布式γ或X射線能譜解譜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在核輻射能譜測(cè)量及分析過(guò)程中，一種基于正態(tài)分布概率函數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布式Y(jié)或X射線能譜解譜方法。
背景技術(shù)：
利用核輻射探測(cè)器對(duì)Y或X射線進(jìn)行能譜測(cè)量時(shí)，常見(jiàn)到譜峰相互重疊的現(xiàn)象， 為了求得所測(cè)Y或X射線能譜中單一能量下Y或X射線信息，獲知相應(yīng)Y或X射線的能量和強(qiáng)度，必須采用一定的解譜方法對(duì)所測(cè)得的能譜進(jìn)行分析。長(zhǎng)期來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究人員多致力于函數(shù)擬合解譜方法研究，即利用最小二乘法或偏最小二乘法，對(duì)實(shí)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行函數(shù)擬合，得到與儀器測(cè)量能譜最接近的一條連續(xù)曲線，便于與能譜峰進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，計(jì)算譜峰寬度、面積、峰位等有關(guān)參數(shù)。但Y或X射線能譜形態(tài)復(fù)雜，擬合函數(shù)中的待定系數(shù)值均要隨譜峰形狀、位置的不同而發(fā)生變化，也很難找到一種或幾種函數(shù)能較好地進(jìn)行擬合。在函數(shù)擬合解譜方法中，鑒于探測(cè)器探測(cè)的Y或X射線具有隨機(jī)性，能峰是一個(gè)類高斯峰，因此多數(shù)建立的擬合函數(shù)均采用了類高斯函數(shù)形式，典型示例如下
權(quán)利要求
I.統(tǒng)計(jì)分布式Y(jié)或X射線能譜解譜方法數(shù)字化譜儀或多道能譜儀向計(jì)算機(jī)輸出的能譜數(shù)據(jù)組的長(zhǎng)度為m，m為正整數(shù)，能譜數(shù)據(jù)組由道址j，j = 1,2, Λ，m,射線能量Ej,射線計(jì)數(shù)率Cj構(gòu)成，Ej = a+b · j, a, b為常數(shù), 稱為刻度系數(shù)，解譜步驟如下(1)尋峰從能譜數(shù)據(jù)組得到全能峰的峰位射線能量Ek和道址jk，小于或大于jk的道址的射線計(jì)數(shù)率都小于道址jk的射線計(jì)數(shù)率Ck，全能峰峰位道址為I-η個(gè)，其道址不同，k 為I-η內(nèi)的正整數(shù)，(2)確定左右邊界以道址jk為中心，得到小于jk的左邊界道址L和大于jk的右邊界道址H以及對(duì)應(yīng)的邊界道址射線計(jì)數(shù)率Q、Ch,Q滿足以下條件Cl < Ch 且 Cl < Ci, i = L+l, L+2, A，Jk Ch滿足以下條件Ch < CH+1 且 Ch < Cy，y = H-I，H—2，A，Jk(3)確定全能峰的道址分布范圍如果 Cl > Ch,則 n = jk-L,如果 Cl < Ch,則 n = H-jk，這樣，全能峰的道址分布范圍為[jk-n，jk+n],(4)計(jì)算全能峰道址分布范圍內(nèi)各道址對(duì)應(yīng)射線能量Ej的分布律Pj^、、1 C J' = jk_n，Jk_n+1, Λ，jk+n，其中Cj為第j道的射線計(jì)數(shù)率，J=Jk^ 3(5)計(jì)算能量標(biāo)準(zhǔn)差ok:全能峰分布范圍內(nèi)能量標(biāo)準(zhǔn)差，Σ (Ej-Ek)2Pj ，j = jk-n，jk-n+l, Λ，jk+n,ν^=Λ- (6)建立服從N(Ek，ok2)正態(tài)分布的全能峰能量概率密度函數(shù)f(Ej)I (Ej-Ek)2j = jk-n，jk-n+l, Λ，jk+n(7)計(jì)算峰位射線能量Ek處全能峰分布概率積Sk，以及射線能量的概率比qjI Ek+3>Gk=‘0￡聲嚴(yán) =S-f(Ej)AEj)<1j = ^~，J = jk-n，jk-n+l，a，jk+n于是峰位射線能量Ek的概率比爪(8)計(jì)算全能峰面積Wk和峰位射線能量為Ek的全能峰擬合函數(shù)F(Ej)F(Ej) = Wk · qj;即為解譜函數(shù)如果只有一個(gè)全能峰，解譜結(jié)束，O)假設(shè)有兩個(gè)全能峰，對(duì)應(yīng)峰位射線能量分別為Ekl和Ek2，且Ekl <Ek2，分以下三種情況a.無(wú)重疊情況即
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于利用譜線分?jǐn)?shù)的解譜方法如下對(duì)于同一種放射性核素發(fā)生Y或X衰變時(shí)，放出大于等于I種能量的射線，它們的能量分別用Ekt表示，t = I，2，Λ，h，表示放出了 h種能量的射線，各能量射線強(qiáng)度所占射線總強(qiáng)度的比值稱為譜線分?jǐn)?shù)，以百分?jǐn)?shù)％表示，當(dāng)測(cè)量條件不變時(shí)，對(duì)于同一種放射性核素， 其衰變放出的各能量射線譜線分?jǐn)?shù)不變，譜線分?jǐn)?shù)通過(guò)計(jì)算峰面積比值求出，或者利用各能量的分支比求出，然后利用譜線分?jǐn)?shù)值，計(jì)算出疊加到另一放射源所放出的射線全能峰中的峰面積，進(jìn)而在重疊峰中扣除此面積，實(shí)現(xiàn)重疊能譜的分解，W1SF =———,利用峰面積比值求得的譜線分?jǐn)?shù)為J其中Wj通過(guò)步驟(1)-(8)求出，尸I J對(duì)單邊重疊情況和雙重疊情況，假設(shè)Ekl與Ek2發(fā)生了單邊重疊或雙重疊，設(shè)能量Ek2 對(duì)應(yīng)的放射性核素同時(shí)還放出了能量E' k2的射線，并且滿足E' k2>Ek2+3ok2或E' k2 <Ek2-3ok2，即E' ,2與Ekl全能峰沒(méi)有發(fā)生重疊，通過(guò)權(quán)利要求I中步驟(1)-(8)計(jì)算出能量Ek2和E' k2射線全能峰面積分別為Wk2和Ψ k2，則能量Ek2和E' k2射線的譜線分?jǐn)?shù) SFkdPSF' k2 分別為
全文摘要
本發(fā)明為統(tǒng)計(jì)分布式γ或X射線能譜解譜方法，解決已有方法通用性差、工作量大、精度差的問(wèn)題。本發(fā)明針對(duì)γ或X射線全能峰中的高斯部分，建立了多個(gè)根據(jù)γ或X射線探測(cè)特點(diǎn)得到的具有各自物理意義的參數(shù)，并闡明了這些參數(shù)的求解過(guò)程。其技術(shù)特點(diǎn)是在γ或X射線探測(cè)儀器穩(wěn)定或模擬條件不變的情況下，只需計(jì)算一次參數(shù)，便可長(zhǎng)期利用這些參數(shù)進(jìn)行能譜擬合，使解譜實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)單化、通用化，避免了傳統(tǒng)能譜擬合函數(shù)或模擬能譜展寬函數(shù)解譜方法中參數(shù)值多變和意義缺乏的不足，同時(shí)提高了γ或X射線能譜分析的分析速度和精度。
文檔編號(hào)G01T1/36GK102608649SQ20121005274
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者劉明哲, 庹先國(guó), 成毅, 李哲, 楊劍波, 王磊, 石睿 申請(qǐng)人:成都理工大學(xué)