[發明專利]一種伽馬能譜重峰的求解方法

在審

• 申請號: 201810691869.3
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108897952A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 包敏
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發明提供一種伽馬能譜重峰的求解方法，包括以下步驟：對于一段具有n個道址的伽馬能譜，對第i道的計數y_i建立數學模型；利用多元線性回歸法求解所述模型中的參數H_j、a和b的值；采用F檢驗法進行參數的顯著性檢驗，判斷各伽馬射線峰是否顯著存在，計算各個顯著存在的伽馬射線峰的凈峰面積。本發明所述求解方法采用多元線性回歸法求解數學模型中的參數，解得待測伽馬射線峰的凈峰面積，所述求解方法無需事先獲取待測放射性核素的標準源和標準譜，具有先進性和實用性。

技術領域

本發明屬于核技術及應用領域，具體是一種伽馬能譜重峰的求解方法。

背景技術

在當前技術條件下，定量探測伽馬射線強度的輻射探測器主要是半導體探測器(例如HPGe探測器)和閃爍探測器(例如NaI(Tl)探測器)。HPGe探測器的優點是能量分辨率高，缺點是探測器的工作溫度低、需要液氮、維護麻煩，價格昂貴、探測晶體不易做大，探測效率很難提高。閃爍探測器的優點是晶體易于做大，探測效率很高，探測器工作在常溫環境下，不需要液氮制冷，維護方便；缺點是能量分辨率低于半導體探測器。

在環境放射性調查中，通常需要調查的區域很大、測量的樣品量很多，在這樣應用背景下，對輻射探測設備的運行維護便利性和測量效率就有很高的要求，有些測量只能采用NaI(Tl)探測器。NaI(Tl)探測器的能量分辨率在8％左右，HPGe探測器的能量分辨率在0.1％左右，因此HPGe測量譜中能夠清晰區分的譜線，在NaI(Tl)測量譜中就相互疊加、不易于區分，如何從NaI(Tl)測量能譜中解出各條伽馬射線的凈峰面積是需要解決的問題。

常用的NaI(Tl)解譜方法是剝譜法，簡單敘述如下：首先測量若干由待測核素制備而成的標準源在NaI(Tl)探測器中形成的標準譜，然后再測量樣品譜，將樣品譜視為若干標準譜的疊加，從樣品譜中逐一剝離各個標準譜。該解譜方法需要事先獲取待測核素的標準源，測量對應的標準譜，在多數條件下是難以做到的。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，提供一種采用多元線性回歸法求解伽馬能譜重峰的方法，利用該解譜方法求解NaI(Tl)伽馬能譜，無需事先獲取待測放射性核素的標準源和標準譜。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：

(1)對于一段具有n個道址的伽馬能譜，對第i道的計數y_i建立以下模型：

第i道的道計數

其中x_i為第i道的道址，H_j、x₀^j和FWHM_j分別為第j個伽馬射線峰的峰高、峰中心和半高寬，a、b分別為線性本底的斜率和截距；ε_i為第i道計數的統計漲落誤差，i和j均為正整數，1≤i≤n，1≤j≤p；x₀^j和FWHM_j分別通過探測器的能量刻度、分辨率刻度確定；

(2)利用多元線性回歸法求解所述(1)式中的參數H_j、a和b的值；

(3)采用F檢驗法進行顯著性檢驗，判斷伽馬射線峰是否顯著存在；計算各個顯著存在的伽馬射線峰的凈峰面積S_j和凈峰面積的標準不確定度μ(S_j)。

所述步驟(2)中所述多元線性回歸法求解的步驟為：

選取目標函數其中，R²為各道計數的加權殘差平方和，w_i為各道計數的權重值，當所述R²取極小值時得到矩陣方程

(G′·W·G)·X＝G′·W·Y，

其中，