[發(fā)明專利]基于遺傳算法優(yōu)化基本參數(shù)快速生成X熒光光譜的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010541483.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111766260B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李福生;馬捷思
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N23/223
• 分類號(hào): G01N23/223;G06N3/12
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.基于遺傳算法優(yōu)化基本參數(shù)快速生成X熒光光譜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：建立元素周期表中12～92號(hào)元素的最優(yōu)儀器因子G_i′數(shù)據(jù)庫(kù)，具體步驟如下：

步驟1.1：導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)樣品含量信息，根據(jù)Sherman方程將標(biāo)準(zhǔn)樣品中各分析元素的含量信息轉(zhuǎn)換為發(fā)射光譜強(qiáng)度I_i(λ_i)，并生成離散光譜；其中i為分析元素，λ_i為分析元素i的特征X射線的波長(zhǎng)；

步驟1.2：通過(guò)高斯函數(shù)將步驟1.1所得離散光譜展寬為連續(xù)光譜

步驟1.3：假定標(biāo)準(zhǔn)樣品中各分析元素的儀器因子初始值為1，結(jié)合步驟1.2所得連續(xù)光譜計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)樣品的連續(xù)光譜I(λ_i)，公式如下：

其中，G_i為分析元素i的儀器因子；

步驟1.4：以步驟1.3所得標(biāo)準(zhǔn)樣品的連續(xù)光譜I(λ_i)與標(biāo)準(zhǔn)樣品實(shí)測(cè)光譜I的均方預(yù)測(cè)誤差為評(píng)價(jià)函數(shù)，通過(guò)遺傳算法優(yōu)化評(píng)價(jià)函數(shù)中分析元素i的儀器因子G_i，使得均方預(yù)測(cè)誤差小于0.2，將優(yōu)化后的Fe元素的最優(yōu)儀器因子設(shè)為基準(zhǔn)，數(shù)值為1，按比例得到優(yōu)化后的其他各分析元素的最優(yōu)儀器因子G_i′，最終建立元素周期表中12～92號(hào)元素的最優(yōu)儀器因子G_i′數(shù)據(jù)庫(kù)；其中，i＝1...N，N為標(biāo)準(zhǔn)樣品中分析元素的個(gè)數(shù)總和；

步驟2：輸入待測(cè)樣品的含量信息，根據(jù)步驟1.1的方法生成待測(cè)樣品中各分析元素的發(fā)射光譜強(qiáng)度I_i′(λ_i)，并生成離散光譜；

步驟3：通過(guò)高斯函數(shù)將步驟2所得離散光譜展寬為連續(xù)光譜

步驟4：基于步驟1所得各分析元素的最優(yōu)儀器因子G_i′和步驟3所得連續(xù)光譜計(jì)算得到待測(cè)樣品的連續(xù)X射線熒光光譜I′(λ_i)，公式如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于遺傳算法優(yōu)化基本參數(shù)快速生成X熒光光譜的方法，其特征在于，步驟1.1中根據(jù)Sherman方程將分析元素i的含量信息轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)為λ_i的特征X射線的發(fā)射光譜強(qiáng)度I_i(λ_i)的轉(zhuǎn)換表達(dá)式為：

k_i＝J_i·ω_i·p_i (4)

μ_s(λ_j)＝C_iμ_i(λ_j)+C_jμ_j(λ_j) (9)

其中，i為分析元素；j為矩陣元素；λ_i為分析元素i的特征X射線的波長(zhǎng)；I_i(λ_i)為分析元素i發(fā)射波長(zhǎng)為λ_i的特征X射線的光譜強(qiáng)度；G_i為分析元素i的儀器因子；C_i、C_j分別為標(biāo)準(zhǔn)樣品中分析元素i和矩陣元素j的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；k_i為分析元素i的激發(fā)因子，為熒光產(chǎn)額ω_i、譜線分?jǐn)?shù)p_i和吸收躍變因子J_i三者的乘積；λ₀為入射X射線的最小波長(zhǎng)；λ_edgei為入射X射線對(duì)于分析元素i的吸收邊緣波長(zhǎng)；λ為入射X射線的入射波長(zhǎng)，其范圍為0.177A～0.413A；I_o(λ)為入射波長(zhǎng)λ的光譜強(qiáng)度分布；μ_i(λ)為分析元素i在入射波長(zhǎng)λ下的質(zhì)量吸收系數(shù)；s為元素相互作用的表示；μ′_s(λ)為標(biāo)準(zhǔn)樣品在入射波長(zhǎng)λ下的有效質(zhì)量吸收系數(shù)；μ″_s(λ_i)為標(biāo)準(zhǔn)樣品在特征X射線波長(zhǎng)λ_i下的有效質(zhì)量吸收系數(shù)；δ_ij(λ)為在入射波長(zhǎng)λ下分析元素i與矩陣元素j的矩陣效應(yīng)的疊加；φ′為入射X射線的入射角；φ″為特征X射線的出射角；N為標(biāo)準(zhǔn)樣品中分析元素的個(gè)數(shù)總和；C_n為分析元素n的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；μ_n(λ)為分析元素n在入射波長(zhǎng)λ下的質(zhì)量吸收系數(shù)；μ_n(λ_i)為分析元素n在特征X射線波長(zhǎng)λ_i下的質(zhì)量吸收系數(shù)；當(dāng)入射波長(zhǎng)λ小于矩陣元素j的特征X射線波長(zhǎng)時(shí)D_j(λ)＝1，否則為0；當(dāng)矩陣元素j的特征X射線波長(zhǎng)λ_j小于分析元素i的特征X射線波長(zhǎng)時(shí)D_i(λ_j)＝1，否則為0；k_j為矩陣元素j的激發(fā)因子；μ_j(λ)為矩陣元素j在入射波長(zhǎng)λ下的質(zhì)量吸收系數(shù)；μ_i(λ_j)為分析元素i在特征X射線波長(zhǎng)λ_j下的質(zhì)量吸收系數(shù)；μ_s(λ_j)為標(biāo)準(zhǔn)樣品在特征X射線波長(zhǎng)λ_j下的質(zhì)量吸收系數(shù)；P_ij為i與矩陣元素j二次熒光的表示。