[發(fā)明專利]海底原位X熒光測量影響監(jiān)管方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710789900.2
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107589130B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王廣西;葛良全;李丹;賴萬昌;胡燕;翟娟;楊強(qiáng);張慶賢;谷懿;郭成
• 申請（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號: G01N23/083
• 分類號: G01N23/083;G01N23/223
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 蘇勝

本發(fā)明涉及一種海底原位X熒光測量影響監(jiān)管方法及裝置。所述方法包括：建立蒙特卡羅模型，通過蒙特卡羅模型模擬獲得目標(biāo)元素特征X射線在不含雜質(zhì)且不同厚度鈹窗下的透過率；根據(jù)該透過率并結(jié)合鈹窗安全性理論分析結(jié)果確定鈹窗的優(yōu)選厚度；通過蒙特卡羅模型模擬分別獲得鈹窗厚度為所述優(yōu)選厚度且含雜質(zhì)，以及鈹窗厚度為所述優(yōu)選厚度且不含雜質(zhì)時(shí)，目標(biāo)元素特征X射線強(qiáng)度與目標(biāo)元素含量的關(guān)系，并進(jìn)行對比，得到對比結(jié)果；根據(jù)該對比結(jié)果判斷鈹窗含雜質(zhì)時(shí)對目標(biāo)元素特征X射線強(qiáng)度是否有影響，若有，則對鈹窗含雜質(zhì)時(shí)目標(biāo)元素特征X射線強(qiáng)度進(jìn)行校正。本發(fā)明實(shí)施例提供的海底原位X熒光測量影響監(jiān)管方法，有效地提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海底探測技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種海底原位X熒光測量影響監(jiān)管方法及裝置。

背景技術(shù)

西方多個(gè)國家先后將X射線熒光測量技術(shù)應(yīng)用于海底沉積物的成分與含量分析。美國Battle小組制造的原位海底X熒光測量裝置，該裝置把探測管放入海底進(jìn)行原位測量，將探測所得的信號通過電纜傳輸?shù)竭\(yùn)輸船上進(jìn)行分析，其探測管的探測窗由厚度為0.127mm的鈹窗構(gòu)成。然而，該探測管僅是用在100m深度以內(nèi)的測量。美國佐治亞大學(xué)的X熒光分析儀與Battle小組的探測方式不同，是從海底中獲取預(yù)測樣品，然后將預(yù)測樣品在運(yùn)輸船上處理成為X熒光探測系統(tǒng)可分析的狀態(tài)，最后進(jìn)行X熒光分析，可檢測海底沉積物中多種元素和含量。德國的海底X熒光分析探測系統(tǒng)，它能保持原有預(yù)測樣品的幾何狀態(tài)，對海底沉積物持續(xù)采樣并在運(yùn)輸船上進(jìn)行X熒光分析。其對預(yù)測金屬元素的含量，從千分之五到百分之五有較好的檢測效果。

如上所述，現(xiàn)有技術(shù)中，國外海底X熒光探測裝置采用現(xiàn)場取樣或原位測量的方式，它們的取樣或在線測量的海水深度較淺，測量結(jié)果的準(zhǔn)確度有限。我國的“向陽紅16號”是用于大洋礦產(chǎn)資源調(diào)查，該科考船上搭載X熒光分析儀，可用于檢測錳、鐵、銅等元素，但是為了達(dá)到測量的準(zhǔn)確度，需進(jìn)行多次測量。20世紀(jì)90年代末成都理工大學(xué)研制成功了海底X熒光探測系統(tǒng)，使用同位素作為激發(fā)源，半導(dǎo)體探測器，二者封裝在一起作為探頭，并在多個(gè)科研船上配備和使用。

到目前為止，海底X熒光探測裝置從軟件和硬件的發(fā)展上趨于完善，通過基體效應(yīng)校正，減少基體對測量的影響，通過水分和水層厚度校正減少環(huán)境對測量結(jié)果的影響，在硬件上使用半導(dǎo)體探測器，電制冷方式使探測更加精確。在軟件上，通過傅里葉變換法和多次迭代法扣除本底。這些方法都使得X熒光分析測量結(jié)果更接近于真實(shí)值。然而，海底X熒光探測裝置中，探測管的鈹窗對探測結(jié)果準(zhǔn)確度依舊存在無法忽視的影響。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種海底原位X熒光測量影響監(jiān)管方法及裝置，以解決上述問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種海底原位X熒光測量影響監(jiān)管方法，應(yīng)用于海底原位X熒光測量設(shè)備，所述方法包括：

建立蒙特卡羅模型，通過蒙特卡羅模型模擬獲得目標(biāo)元素特征X射線在不含雜質(zhì)且不同厚度鈹窗下的透過率；

根據(jù)該透過率并結(jié)合鈹窗安全性理論分析結(jié)果確定鈹窗的優(yōu)選厚度；

通過蒙特卡羅模型模擬分別獲得鈹窗厚度為所述優(yōu)選厚度且含雜質(zhì)，以及鈹窗厚度為所述優(yōu)選厚度且不含雜質(zhì)時(shí)，目標(biāo)元素特征X射線強(qiáng)度與目標(biāo)元素含量的關(guān)系，并進(jìn)行對比，得到對比結(jié)果；

根據(jù)該對比結(jié)果判斷鈹窗含雜質(zhì)時(shí)對目標(biāo)元素特征X射線強(qiáng)度是否有影響，若有，則對鈹窗含雜質(zhì)時(shí)目標(biāo)元素特征X射線強(qiáng)度進(jìn)行校正。

進(jìn)一步地，所述方法還包括：

通過蒙特卡羅模型模擬分別獲得鈹窗厚度為0，以及鈹窗厚度為所述優(yōu)選厚度且不含雜質(zhì)時(shí)，目標(biāo)元素特征X射線強(qiáng)度與目標(biāo)元素含量的關(guān)系，并進(jìn)行對比，得到對比結(jié)果；

根據(jù)該對比結(jié)果判斷鈹窗不含雜質(zhì)時(shí)對目標(biāo)元素特征X射線強(qiáng)度是否有影響，若有，則對鈹窗不含雜質(zhì)時(shí)目標(biāo)元素特征X射線強(qiáng)度進(jìn)行校正。