[發明專利]一種基于SLA算法的ISLA種子局部平均成譜算法

有效

• 申請號: 202110203223.8
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112986301B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 唐琳;施開波;劉澤;柳炳琦;廖先莉;余松科
• 申請（專利權）人: 成都大學
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 劉華平

本發明公開了一種基于SLA算法的ISLA種子局部平均成譜算法，本發明對SLA進行優化后提出的ISLA算法，新的譜處理方法相比于傳統的MCA法在能量分辨率上有較大的改善，也彌補了SLA算法的計數率損失，不僅有效地降低了譜線半高寬，銳化了譜峰，同時也不會造成計數率損失，ISLA算法為降低探測器噪聲提供了一種實時、高效、通用的處理方法，并且具有可證明的理論保證，這對提高探測器的能量分辨率具有極大的應用意義。

技術領域

本發明涉及礦產勘探技術領域，尤其涉及一種基于SLA算法的ISLA種子 局部平均成譜算法。

背景技術

隨著礦產勘探技術的發展，X熒光光譜分析作為一種元素含量分析技術，可 對樣品中元素含量進行定量或者半定量分析。半導體探測器以其較高的能量分 辨率被廣泛采用，目前X熒光光譜分析中常用的探測器大多為電制冷型半導體 探測器，如Si-Pin探測器、SDD、FAST SDD等。受電子技術以及核信號處理技 術的推動，測量系統的能量分辨率已經接近探測器的固有分辨率，在某些特定 的應用場合中，采用能量分辨率最好的探測器仍然不足以完成對樣品中各元素 的甄別，更不能有效地計算出各元素的含量(G.Bertuccio etal.,2016；Er-Lei Chen et al.,2017；R.J.Cooper et al.,2018)。

為了進一步提高測量精度，更加有效地對X熒光光譜中的元素進行甄別，很 多學者和研究人員在改善計數率和譜線能量分辨率上進行了研究，也取得了相 應的研究成果。不管是針對計數率還是能量分辨率，數字脈沖成形都是一種有 效的脈沖處理方法，能夠有效地改善測量結果的精確度。常見的數字成形方法 包括三角成形(A.Regadio,et al.,2014；N.Menaa,et al.,2011)、數字梯形成形(G. Zeng,et al.,2017)、尖頂成形(V.T.Jordanov,2012)、CR-RC^m數字濾波成形 (Huai-Qiang Zhang,et al.,2019)以及單位脈沖成形(V.T.Jordanov,2015；Hong X. et al.,2018)。不同的成形方法有不同的應用環境，也能夠達到不同的應用效果， 比如堆積脈沖校正(M.E.Hammada et al.,2019)、計數率飽和校正(Mahdi Haghighatafshara et al.,2019)等。

數字脈沖成形在成譜過程中屬于前處理的方式，而在改善能量分辨率的研究 中，大多是利用反卷積對獲得的譜線進行后處理，后處理方法需要將獲取到的 譜線建模為輸入譜線與探測器響應函數的函數這兩個變量的函數，探測器的響 應函數又由輸入脈沖和輸出脈沖的幅度的概率分布決定。常見的幾種后處理方 法包括譜平滑(Yong-Li Liu etal.,2019；Xing-Ke Ma et al.,2019)、極大似然估計 法(Harriet Linda et al.,2018)以及最大熵(Alessandro Barducci et al.,2013)，這 些方法都涉及非常復雜的反褶積數學建模過程，計算量大且通用性不強，每更 換一種探測器就需要重新進行建模分析(L.J.Meng et al.,2000)。

針對上述問題，現有技術有脈沖剔除法(Tang L.,et al.,2018a)和脈沖修復 法(Tang L.,et al.,2018b)來提高脈沖幅度的可靠性，從而降低測量結果的統計 漲落。在此基礎上，本發明以MCA譜分析法和種子平均算法(SLA)(Valentin T.Jordanov,2005)為比較對象，提出一種改進的種子平均算法(ISLA)，并對該 算法進行了理論推導和應用效果評價，結果表明新的譜處理方法相比于傳統的 MCA法在能量分辨率上有較大的改善，也彌補了SLA算法的計數率損失，應用 效果良好。

發明內容

本發明的目的是要提供一種基于SLA算法的ISLA種子局部平均成譜算法。

為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的：