基于冲激响应不变法的核信号数字滤波成形算法研究

核能谱测量仪器中,常将探测器的输出信号成形为需要的波形,以滤除噪声并将信号成形为方便后续分析的波形。提出了一种数字滤波成形算法。根据模拟CR-RC成形电路,推导出模拟成形系统的单位冲激响应;再用冲激响应不变法实现从模拟域到数字域的转换,得到数字高斯成形系统的冲激响应;将数字核脉冲信号与该单位冲激响应进行卷积和运算实现数字成形。仿真信号及实测采样信号的结果验证了算法是有效的,有效的滤除噪声的同时核脉冲信号被成形为准高斯信号。     

基于康普顿散射本底扣除的航空γ能谱测量谱线比大气氡校正方法

大气氡子体释放的γ射线严重影响航空γ能谱测量结果,而谱线比大气氡校正方法是航空γ能谱测量大气氡校正数学方法中校正效果较好的一种。本文在此方法的基础上提出了基于快速傅里叶变换扣除散射射线的谱线比大气氡校正方法,研究了改进后新谱线比法不同组分校正系数和高度之间的关系,建立了新谱线比大气氡校正数学模型,并提出了校正系数的地面饱和模型刻度技术。改进后的谱线比大气氡校正方法的适用性及其校正系数的刻度效率得到了提高,节省了谱线比方法应用成本,解决了传统谱线比大气氡校正方法中校正系数采用谱形拟合方法导致物理含义丢失的问题。     

手持式XRF分析仪快速检测大气颗粒物中Cu、Zn、Pb含量

介绍了用手持式X射线荧光光谱(XRF)分析仪对大气颗粒物PM2.5中的Cu、Zn和Pb含量进行快速检测的方法。该方法用ICP-MS对滤膜样品的分析结果作为标样,建立XRF法被测元素含量——特征谱线强度工作曲线,利用此工作曲线测定大气颗粒物PM2.5中Cu、Zn和Pb的含量。该方法对大气颗粒物中Cu、Zn和Pb含量测量结果的相对标准偏差依次为5.50%、1.56%、4.71%。通过实验比对,该方法测试结果能与成都地区3月上旬浮尘天气现象相吻合。     

几种谱线光滑方法在X荧光合金能谱中的应用

主要研究了多项式最小二乘拟合法、傅里叶变换、小波变换等三种谱线光滑方法在X射线荧光仪测定铜合金各元素含量中的应用和效果对比。X射线能谱分析中,尽量减少核实验统计涨落所造成的影响是非常重要的,使用谱线光滑的方法既能减少统计涨落影响,还能在低计数率下保持谱线特征。使用便携式X荧光仪对铅铜合金样品进行测量,将所得能谱数据导入MATLAB成图,再分别使用最小二乘拟合法、傅里叶变换法、小波变换法进行谱线平滑成图。最后,对平滑后谱线和原谱线进行数据对比以及综合评价。     

基于小波变换的现场XRF化探数据处理探讨

以新疆某航磁异常区1:50 000现场土壤X荧光化探数据为例,尝试使用小波变换对数据进行多尺度分解和重构,以提取出隐含于数据之间的非线性信息和规律。从变换结果看出,较之传统化探数据处理方法,小波变换提取的化探异常区域更小,且异常位置与地质背景相符,还能够起到还原测区地球化学场的作用。     

波长色散X射线荧光光谱法快速测定铂铑合金中铂和铑的含量

采用波长色散X射线荧光(X-ray fluorescence,XRF)光谱法对铂铑合金中Pt和Rh的含量进行测定,建立了一种Pt和Rh的分析测量方法。实验设定波长色散XRF光谱仪激发电压为60 k V、电流为50 m A,采用100mm的黄铜滤光片、间距300mm的准直器、PX10分光晶体和闪烁探测器对Pt的La线和Rh的Ka线进行分析测量;为消除样品杯罩产生的干扰使用直径27 mm的准直器面罩。应用经验系数法对基体效应进行了校正,建立了Pt和Rh的校正曲线,其K值和RMS值(均方根偏差)较小,线性相关性较好。分析结果表明,Pt和Rh的相对误差分别小于0.09%和0.54%,相对标准偏差分别为0.11%和0.17%(n=10),检出限分别为208mg·g~(-1)和37mg·g~(-1),该方法能准确可靠地测定铂铑合金中Pt和Rh的含量,单样分析时间仅需74 s。将该方法应用到铂铑合金配制生产过程中,Pt和Rh的测定结果与配方值的相对误差分别小于0.06%和0.20%。在铂铑合金稀释熔炼中,对稀释后样品的Rh含量进行测量,其测量结果与计算值的相对误差低于0.29%。该方法能够满足大批量铂铑合金样品的分析需求,为生产实践提供准确可靠的科学数据。     

基于最小二乘法的航空?能谱解析

在天然辐射环境下,无法找到仅含单一天然放射性系列的近似无限大地层用于获取航空γ谱仪的响应谱,这是导致无法利用最小二乘法解析航空γ能谱的关键问题所在。本文基于介质互换原理、地层模块化与分能区多次模拟的思想,通过构建Monte Carlo组合模型,从而获得了含不同放射性物质的任意形状地层上空航空γ谱仪的响应谱。依据航空γ能谱测点上γ辐射来源与石家庄动态带分析,建立了一套可靠的最小二乘法航空γ能谱解析模型。通过对野外10 km测线分析发现,当地层含量大于4×10~(-6)时,该方法与标准方法分析结果相当。同时该方法为人工放射性核素响应谱的剥离提供参考。     

基于SiPM的乳腺专用PET探测模块研制与评价

基于单点型硅光电倍增管(Si PM)与LYSO闪烁晶体,研制了一种新型乳腺专用PET探测模块,并对其性能进行研究。该探测模块采用28×28根1.9 mm×1.9 mm×15 mm的LYSO晶体组成阵列,与8×8个单点型Si PM组成的阵列通过光导耦合,所产生的脉冲信号分别经过模拟、定时电路处理后送入高速采样电路完成信号处理。该探测模块能够实现1.9 mm位置分辨,12.73%平均能量分辨以及2.66 ns双探头符合时间分辨,具有较好的分辨性能,能够满足乳腺专用PET成像的设计需求。     

阵列式低功耗Si-PIN个人剂量仪设计

采用瑞士TEVISO的阵列式Si-PIN探测器探测X、γ射线;以低功耗PIC单片机为核心,设计了低功耗电源转换电路、一键开关机电路、按键与LCD显示、蜂鸣器等,并采用多种单片机软件设计方法降低功耗。该个人剂量仪具有脉冲计数、剂量当量率实时显示及存储,可查看测量时间与历史数据,报警阈值设置与报警等功能。     

碲锌镉半导体探测器漏电流和结电容的测试

为进一步研究碲锌镉半导体探测器(简称CZT探测器)的特性,搭建了其漏电流和结电容等主要特性参数的测试平台,设计了测试方案,并在不同条件下测试了两种不同结构的探测器,分析了测试结果。通过本次实验,可较好地掌握CZT探测器的主要特性,从而为其在射线探测领域的应用提供参考依据。