基于模极大值法的γ能谱数据处理与分析

本文研究了Lipschitz指数与小波变换应用于γ能谱数据奇异点的使用方法,分析了模极大值去噪原理和Mallat提出的交替投影重构算法,建立了基于模极大值法γ能谱数据处理模型,基于MATLAB设计了小波变换模极大值去噪软件,通过实测γ能谱数据仿真分析基于模极大值法的γ能谱数据处理模型的效果。结果表明,利用小波变换模极大值法降噪,用交替投影法重构能谱数据,降噪效果较好。     

基于TI-DWT-MSSNF的谱光滑与评价

提出了基于平移不变离散小波变换(Translation Invariant Discrete Wavelet Transform,TI-DWT)小波模极大值空间选择性滤波(Translation Invariant Discrete Wavelet Transform Wavelet Modulus Maxima Spatial Selectivity Filter,TI-DWT-MSSNF)的能谱平滑算法,并构建了光滑效果评价指标。分别使用α谱仪和γ谱仪获取了239Pu、241Am的α能谱和137Cs的γ能谱,将5点3次多项式最小二乘法、传统的小波模极大值法和TI-DWT-MSSNF分别用于α和γ谱平滑处理。结果表明:相比较5点3次多项式最小二乘法和传统的小波模极大值法,TI-DWT-MSSNF消除统计涨落更加彻底,特征信息保留更好,峰形畸变更小,是一种更优的方法。     

实数-复数小波变换法扣除X射线荧光光谱本底

提出了一种联合利用实数小波和复数小波变换对光谱进行逐段本底扣除的方法。在新方法中,利用实数小波变换获得重叠峰的本底,而由复数小波变换获得本底峰位置的本底。应用新方法对仿真谱和实验光谱进行本底扣除并对扣除效果进行比较和评价。实验结果表明:新方法在对含重叠峰的X射线荧光光谱进行本底扣除时,得到的本底比实数小波和复数小波变换得到的本底更为精确。     

无源效率刻度法测量高浓铀浓缩度

利用HPGe谱仪测量了高浓铀样品γ谱,分析γ谱中235U的特征γ射线163和186 keV以及238U的特征γ射线1 001 keV的峰面积。利用ISOCS软件建立测量模型,对这几条γ射线进行了无源效率刻度。实验结果显示,测量值与参考值相差+1.1%,其误差主要来源于无源效率刻度计算和峰面积计算。     

γ能谱法分析放射性核素时对γ射线全能峰干扰的修正

针对在中核集团公司核电厂和“两厂两院”环境监测实验室比对中γ能谱分析存在的γ射线全能峰干扰问题,开展土壤中铀、钍、镭、钾、铯等γ核素测量实验。天然土壤标准源对谱仪进行效率刻度时,分析γ射线特征峰是否受到其它射线干扰,对受到干扰的γ射线通过修正代入效率计算的核素活度值以实现效率的拟合。由谱仪分析软件分析样品核素活度时,当利用不同特征γ射线计算的核素活度相差较大时,应进行活度修正。分析用于核素活度计算的γ特征峰(如²³⁵U 185.7 keV,²³⁸U 92.6 keV)受到的干扰峰,计算干扰峰对测量能谱峰(重峰)活度贡献,扣除干扰峰活度,即为γ特征峰贡献,由此给出样品核素活度值。这种方法在中核集团土壤样品比对中报出的²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K和¹³⁷Cs数据全部合格。     

基于全谱特征的谱线漂移校正方法研究

建立谱漂模型,构造了一种可以利用全谱数据对谱漂参数进行估计的方法。以Na I(Tl)晶体闪烁探测器γ能谱仪测量放射性矿物样品得到的仪器谱为例,在保证谱漂规律的前提下,使用一定的谱漂参数对实测谱线进行变换,对谱漂估计算法进行了理论验证;同时在对能谱仪实际应用中出现的谱线漂移进行谱漂校正,并得到了良好的校正效果。提出的谱漂校正方法无需寻峰,能够充分利用全谱数据,易于实现自动化稳谱操作,在野外及原位光谱测量分析中具有实际应用价值。     

特征峰干扰判据K值法解析γ能谱

本文采用γ谱分析软件对土壤样品核素进行分析,针对分析时采用两条及以上特征γ射线给出样品核素活度值的情况提出了特征峰干扰判据K.得出:(1)对同一核素,若判据K近似为一个常数,则判定γ特征峰没有受到其他射线干扰,反之存在干扰.(2)判据K值不是常数时,要对样品中核素活度重新分析,给出校正值.     

小波在不锈钢堆焊层下裂纹楞边检测中的应用

根据噪声、材料杂波、裂纹回波、楞边回波等在Ｃα空间中Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ常数α的差异提出了在不锈钢堆焊层下裂纹的超声检测信号模型。经采样且模型化信号的小波变换模极大值因α的值不同而随分辨尺度ｊ的变化关系不同。通过小波分析实现了裂纹楞边回波的检测。     

室内多道γ射线能谱仪(NaI(Tl))谱线分析

论述了以NaI(Tl) 晶体为探测器的室内低本底多道γ射线能谱仪用于测量样品中226Ra、232Th和40K放射性比活度的两种计算方法--谱线分解法和特征能量峰法(逆矩阵法),并设计编制程序,分别采用这两种方法对样品谱线进行处理分析,将分析结果与高纯锗γ谱仪分析结果对比,两种方法分析同一样品的相对偏差均≤10%.     

应用小波新阈值函数对低放射性活性炭测氡γ能谱的消噪

提出了一种用于低放射性活性炭测氡的γ能谱消噪的小波阈值函数。在Matlab平台上,通过对野外实测γ能谱的消噪处理,对比分析了多点均滑消噪、傅里叶变换消噪、小波软阈值消噪及新阈值函数消噪的优缺点。结果表明:应用阈值函数对低放射性γ能谱的消噪,在反映γ能谱特征的峰本比、峰高、峰面积及本底值参数方面的效果优于传统的方法,且保留了原始信号的细节特征,具有较高的实用价值。     

室内多道γ射线能谱仪(NaI(Tl))谱线分析

论述了以NaI(Tl)晶体为探测器的室内低本底多道γ射线能谱仪用于测量样品中^226Ra、^232Th和^40K放射性比活度的两种计算方法——谱线分解法和特征能量峰法(逆矩阵法)，并设计编制程序，分别采用这两种方法对样品谱线进行处理分析，将分析结果与高纯锗γ谱仪分析结果对比，两种方法分析同一样品的相对偏差均≤10％。     

能谱映射快速变换方法研究

构建了一种快速能谱映射方法,即采用均匀分布模型、线性模型和二次函数模型对能谱数据进行细化,然后根据目标能量轴进行能谱信息重组,从而实现能谱映射。将该能谱映射方法应用于X射线荧光能谱的线性映射和NaI(Tl)γ能谱二次压缩变换(QCC)中,并对映射前后的特征峰半高宽和峰面积信息进行了比较。结果表明:能谱线性映射可较好地保留特征峰信息;QCC变换可实现特征峰等宽谱,并能够保持峰面积近似不变。     

利用土壤样品中天然~(232)Th、~(226)Ra衰变子体确定HPGe γ谱仪测量效率的研究

在土壤放射性活度测量中,利用土壤样品中天然存在的232Th衰变系和226Ra及其短寿命子体平衡时各γ光子发射率的相对关系,先确定HPGe γ谱仪对不同能量γ光子的相对效率刻度曲线,然后利用谱仪对KCl中40K1.460MeV γ光子的测量效率,实现对HPGe γ谱议的全能峰效率刻度。经与核工业放射性计量测试中心进行的同一样品分析结果比对,吻合良好。     

用Ge(Li)γ能谱法定量分析核爆炸裂片在远区沉降物

本文介绍了对我国1978年3月核试验后近期内上海地区大气沉降物样品测定的方法和结果。这种环境样品的放射性极弱,约为10~(-11)～10~(-9)Ci,其中含有约20种发射γ射线的短寿命核素。在γ谱定量中,使用了对单峰面积的Wasson算法和对重叠峰面积的非线性最小二乘拟配分解的不用矩阵求逆算法,这种方法对于极弱样品的γ谱定量是成功的。     

用离散函数褶积滑动变换法作谱数据光滑

本文报告了用离散函数褶积滑动变换法作γ谱数据光滑的基本原理,给出了几种离散变换函数的数字光滑公式,对几个主要变换函数作褶积滑动变换的谱光滑效应进行了比较。无论是理论计算还是实际数据的光滑结果均表明:采用与峰形函数一致的变换函数,光滑效应最强。同时,从本研究中发现,分析不同变换函数的光滑效应,有助于确定实验谱峰的峰形函数。     

计算机模拟γ测量谱

一个建立在微机DOS环境下的计算机模拟γ射线测量谱系统以一个实测的^135Cs谱作为模板,对活化测量谱和同位素源的γ射线谱进行了成形模拟。谱中包含了对全能峰、康普顿沿、康普顿坪和反散射峰的模拟。模拟系统具有谱峰面积计算、谱成形、谱显示、谱处理、谱存盘等功能。利用该模拟程序对^137Cs源、^152Eu源、^60Co源的γ射线谱以及锆样品和岩石样品的中子活化测量谱进行了模拟,模拟谱与实际测量谱非常接近。     

基于GeoProbe插件平台的γ能谱解谱软件的实现

为能够有效提取到航空γ能谱重叠峰区域特征能量全能峰信息,采用C#语言编写的列布维格-麦奎尔特算法,实现了基于Geo Probe插件平台的γ能谱解谱软件。软件界面友好,便于用户方便快捷地对重叠峰进行高斯分解。并通过处理实测γ能谱数据,得到较准确的特征能量峰全谱数据,为航空γ能谱测量在矿产勘查、地质填图、环境放射性污染调查与评价以及核事故调查等方面提供有力帮助。     

氧化钚属性测量技术研究

利用高分辨高纯锗γ谱仪,在铅屏蔽室内,对100 g回收氧化钚粉末样品和8 g纯氧化钚粉末样品分别进行了长时间测量,在自然环境,对200 g回收氧化钚粉末样品进行了现场探测.在三个样品的能谱中均观察到871 keV特征γ射线,除此之外,没有观察到其它与氧的存在相关的特征射线.同过去所测的金属钚谱相比较,在金属钚谱中未曾发现871 keV特征γ射线.因此,就核查区分封闭容器罐中的钚材料是金属钚还是化合钚而言,可以用871 keV来旁证"金属钚的不存在".对200 g氧化钚样品的现场探测表明,871 keV能峰是明显存在的,而且自编的丰度和年龄分析软件能从10 min测量能谱中识别出871 keV能峰.如果将属性测量系统的分析软件和控制部分进行适当改进,该系统就具备通过监测871 keV能峰确定氧化钚属性的能力.     

小波阈Wiener滤波器在航空伽玛能谱降噪中的应用

在传统的小波降噪基础上,根据Wiener滤波器和小波变换的特点,采用小波域Wiene滤波器对航空γ能谱谱线数据进行了降噪处理,取得了良好效果。采用该方法对内蒙某地区的航空γ能谱数据进行了处理,结果显示,该方法能有效降低原始能谱数据中统计涨落带来的影响,其降噪效果优于传统的降噪方法。     

基于小波变换的γ能谱分析

为进行γ能谱分析，需要减少、抑制放射性计数的统计涨落。针对常用平滑滤波方法中存在的不足，使用小波变换的方法对复杂的γ能谱进行平滑滤波，获得了令人满意的效果。这更有助于精确找出全部的全能峰的峰位和计算全能峰的面积，使得γ能谱的分析更为精确。