一种自适应维纳滤波器在γ能谱降噪中的应用

面向便携式γ能谱探测仪开发了一种基于自适应维纳滤波器的降噪算法,相较于五点三阶滤波和重心法为代表的传统γ能谱降噪算法,该算法采用局部估计的方差值作为局部细节的度量方式实现了降噪算法的自适应调节。经仿真信号与实测数据验证,基于自适应维纳滤波器的降噪算法相较于五点三阶滤波和重心法,在保留γ能谱特征信息的前提下具有运行速度快、降噪效果好且不失真的优势,在便携式γ能谱探测仪的能谱降噪处理中具有一定的应用潜力。

MCNP程序在坑道定向γ能谱探测技术中的应用研究

在坑道内进行γ能谱测量时,其探测结果会受到来自矿井四周的γ射线影响,测量结果不能反映其真实值。为了得到较为真实的值,本文通过MCNP程序对γ能谱的外屏蔽设置在不同材料,厚度及形状的情况下进行模拟,最终得出采用厚度为1 cm铅屏蔽体,外形结构使用圆柱形的屏蔽体;同时采用不同源项设置,得出不同能量段下的透射系数,得出优化结果,为今后矿井下的能谱测定提供定值。

基于能谱重建技术的全身计数器γ能谱分析

为提高全身计数器γ能谱分析精度,开展了基于能谱重建技术的γ能谱分析方法研究。首先建立方法的原理框架;然后进行应用实验,使用一台立式NaI型全身计数器测量含放射性的BOMAB人体模型,并通过建模和蒙特卡罗模拟计算测量矩阵;最后使用boosted-Gold算法求解出射能谱,并将结果与Genie 2000软件进行比较。结果显示,boosted-Gold算法在参数p取1~10时能准确重建出理论的核素出射能谱,实现对所有核素的准确识别,且每种核素的活度计算误差均小于10%,这一结果显著优于Genie 2000软件。

混合场β/γ能谱探测器的研制

为解决β/γ混合场两种射线能谱测量过程中的互相干扰问题,研制了一台含有3层闪烁晶体的叠层闪烁探测器样机,设计了脉冲形状甄别算法,实现了β/γ射线类型的甄别,并研究了同时获取两种射线能谱的方法。在^(14)C、^(36)Cl和^(90)Sr/^(90)Y 3枚β源实验中,样机将β粒子误甄别为γ的概率均小于0.1%。在^(241)Am、^(137)Cs和(60)Co 3枚γ源实验中,将γ误甄别为β的概率均低于1%。通过β/γ混合源实验,验证了样机能在粒子甄别的基础上,通过一次测量就能同时获取两种射线的能谱。

高分辨率高纯锗(HPGe)γ谱仪

本文介绍新研制成功的高分辨率7谱仪系统.系统由高纯锗(HPGe)同轴探测器装置(带电荷灵敏前置放大器)、门控积分型谱仪放大器、8192道双向滑尺逐次逼近法谱仪 ADC、8192道多道缓存(MCB)等新部件组成。其中定型了两种型号: 通用 HPGeγ谱仪 GPY-1型和高分辨 HPGeγ谱仪 GPY-2型.两种系统都具有优异的能量分辨率和长时间工作稳定性。

γ能谱多核素经验公式相对效率曲线刻度

γ能谱相对效率曲线刻度一般选择使用多个已知标准源刻度或选择同一核素在不同能量的特征峰进行刻度,而在复杂γ谱测量中,有时这两种条件都不能满足。针对难以使用标准源刻度且单个核素特征峰较少的情况下相对效率刻度问题,直接从能谱中提取多个核素的特征线,使用经验公式进行效率刻度,可获得准确的相对效率曲线刻度,同时也可获得大致准确的多个核素相对含量。

基于脉冲面积分析法改善能谱分辨率研究

尽可能减小噪声对γ谱分辨率的影响是γ能谱数据获取与处理的关键,传统的脉冲高度分析方法对于已有的脉冲信号噪声的抑制具有局限性。基于高速波形采样技术,提出采用脉冲面积分析方法获取γ谱,利用脉冲面积求和的方法,相当于对噪声信号进行多次采样求和平均,可以有效抑制噪声的影响。通过仿真模拟和实验测量,说明该方法对提高γ能谱分辨率具有显著的效果,可以成为一种有效的分析方法。

地球物理信息和控矿构造研究在乌克兰米丘林铀矿床中的应用

乌克兰中央铀成矿省米丘林铀矿床地表覆盖严重,为了对已知矿体建立快速有效的评价体系,本次采用土壤氡气、伽马能谱等放射性探测方法,结合已有区域重磁、地震、测井等资料进行综合对比分析研究,总结了米丘林铀矿床的地质—地球物理找矿预测模型,构建了热液型铀矿深部铀成矿信息识别技术和深部铀资源探测评价综合技术体系,为解决国内相似矿区及危机矿山接替资源找矿中的快速评价技术问题提供一定的参考依据。

内蒙古卫境地区铀矿找矿预测

为研究内蒙古卫境地区构造特征及其与铀矿化的关系,在对高分二号(GF-2)卫星数据进行大气校正等预处理的基础上,采用目视解译的方法,对卫境地区进行了构造遥感解译。经过野外查证,并结合已有的地质资料,分析了卫境地区构造分布规律。结果表明:北东-北东东向F 12和北北东向F 11构造与次级近东西向构造、北西向构造等的交汇部位,是卫境地区铀成矿的有利空间。在敖包吐—苏莫查干敖包地区开展了1∶10000γ能谱扫面工作,结果表明:放射性异常主要分布在二叠系大石寨组三段的炭质板岩中,圈定了1处铀矿化异常带以及多处铀矿化异常点,显示该地区具有良好的铀成矿潜力。

岩心γ能谱扫描系统数据全析

岩心γ能谱扫描仪（ＣＧＲＳ）是实验室中完成对钻井岩心放射性微量元素解析的仪器。本文主要介绍该系统的数据处理的研究和方法过程，本文对各种方法都给予比较，包括逆矩阵法、最小二乘法（ＬＳ）与加权最小二乘法（ＷＬＳ），以及其算法的优劣。另外本文还给出连续能谱测量中全部数据处理方法。

2007-2012年参加全国放射性核素γ能谱分析方法比对结果分析

为了检验实验室放射性核素γ能谱分析能力，通过实验室间比对进行检测质量控制，提高实验室分析人员的检测水平，甘肃省疾病预防控制中心2007-2012年连续参加了由中国疾病预防控制中心组织的全国放射性核素γ能谱分析方法比对。历年比对测量值的相对偏差范围在-16．31％～11．83％之间，测量值均在合格范围内。结果表明实验室测量设备工作正常，放射性核素分析所使用的方法正确，出具的检测报告准确可靠。γ能谱分析检测能力满足计量认证和职业卫生技术服务工作的要求。

放射源^(152)Eu的能谱识别及和峰特性分析

使用低本底高纯锗(HPGe)探测器测量放射源^(152)Eu的γ能谱,识别能谱中出现的所有峰,分辨出干扰峰,并对和峰的特性进行分析,结合计数率随距离变化曲线以及通过分辨率比较和峰与特征峰的差异,为和峰的辨别提供判据。在和峰效应引起的全能峰计数率减少的情况下,修正各全能峰计数率,计算放射源中^(154)Eu杂质含量,结果显示,与修正前差异较明显,表明在能谱分析尤其是考查全能峰强度数据时,需要进行符合相加修正。

CTBT气溶胶γ能谱的能量漂移校正方法

CTBT放射性核素台站气溶胶样品通常采用HPGeγ谱仪系统测量,能量刻度是核素识别的关键。针对放射性核素台站气溶胶γ能谱存在的能量漂移问题,提出了一种基于212Pb、212Bi、208Tl、210Pb、40 K和7Be等天然放射性核素γ射线的能量漂移校正方法。测试结果表明,该能量漂移校正方法能有效校正能谱中γ峰能量偏差。

利用PGNAA方法对煤质进行检测的MOCA模拟研究

利用MOCA软件模拟利用PGNAA方法对煤质进行检测的过程.通过改变屏蔽体的厚度,确定最优铅厚为2cm;改变泥煤、褐煤、烟煤3种煤样的厚度,模拟优化快中子和慢中子比例;通过改变探测器与源之间的距离来确定探测器放置的合适位置.根据模拟结果优化实验装置设计,为实际检测分析提供参考.

γ能谱固体样品的自吸收修正研究

在辐射环境质量测量或者应急测量中,不同样品的介质组成差别很大,而实验室标准源是有限的,为了提高待测样品的分析准确性,对样品进行自吸收修正是十分必要的。采用4种不同的自吸收修正方法对含有不同核素的土壤样品进行实验测试分析,结果表明:蒙特卡罗抽样自吸收修正方法最接近样品内射线近距离入射探测器的实际情况,所以该方法可作为低能核素自吸收的精确修正;如果样品内介质组成未知,可用平均有效长度修正法对中高能段的待测核素进行自吸收修正,但低能核素的相对偏差较大;垂直入射修正法和点探测器修正法也适用于中高能段的自吸收修正,这两种方法对低能核素的自吸收修正结果优于平均有效长度法,与真值的相对偏差在±8%以内。

γ能谱符合相加效应修正方法及影响因素

在辐射环境质量监测中,多能核素的级联符合相加效应是影响γ能谱活度测量准确性的重要因素之一,为了提高待测样品分析的准确性,对结果进行符合相加修正是十分必要的。以^(152)Eu核素为例,根据峰总比不变性特点,获得探测器峰总比拟合公式,联合符合相加修正公式,全能峰效率公式,计算了^(152)Eu核素的符合相加修正因子,进一步采用Genie 2000符合相加蒙特卡罗程序对液体体源的^(152)Eu核素进行了符合相加修正。点源的修正结果与真值的相对偏差小于6%,体源修正结果与真值的相对偏差在±4%以内。通过点源符合相加修正因子与源到探测器距离的线性关系,可以得到符合相加效应可忽略的最小测量距离;体源样品的符合相加修正结果表明:同一介质的样品,高度越高,符合相加修正因子越小;自吸收效应会在低能端对样品的有效立体角产生较大影响,从而影响样品的符合相加修正因子。峰总比不变性与衰变纲图相结合的数值修正方法,不需要对不同位置处的点源总效率进行测量,与蒙特卡罗程序法相比,该方法无需对探测器进行工厂表征,不用对体源介质、密度和形状等参数进行描述;舍弃级联符合较严重的能量点后,可用于环境应急样品的符合相加修正。

γ能谱分析中土壤探测效率与密度相关性计算分析

γ能谱分析中不同能量探测效率的准确校准是影响测量结果准确度的重要因素。本文基于国产无源效率计算软件Gammacalib对几种不同密度的土壤样品建模,计算相应的探测效率,与标准源实验测量的探测效率比较,验证无源效率计算的准确性。根据无源效率计算结果,分析相应探测效率与土壤密度的相关性,得到ε~ρ回归方程。对于土壤标准源,有源效率与无源效率之间的相对偏差在-7.6%~8.1%之间,效率与密度呈正相关,相关系数在0.938~0.992之间。国产无源效率软件Gammacalib探测效率计算结果与标准源实验测量结果相对偏差可接受,可满足日常辐射环境实验室样品测量和核事故应急监测要求,ε~ρ回归方程的适用性良好,可为环境土壤样品的密度差异效率修正提供参考。

约束非线性最优化迭代方法解析γ能谱重峰

γ能谱测量分析是放射性核素定性识别和定量分析的重要手段。复杂能谱重峰解析一直是γ能谱分析的难点。为此,提出了一种基于约束非线性最优化的重峰解析方法,对常规重峰解析的非线性最小二乘拟合问题增加系统刻度约束,使结果更符合物理实际;设计了一种简单的迭代方法,实现了约束最优化问题的快速求解。采用仿真数据研究了不同统计涨落、峰间距和峰面积差别时的重峰解析性能,并采用实测数据进行了验证。结果表明:相比于无约束方法,该方法解析高统计涨落能谱重峰的峰面积相对误差可降低50%以上,适于在复杂能谱解析中使用。

基于Geant4的联合模型神经网络法解析γ能谱

利用Geant4模拟软件及MATLAB计算软件,开展多人工神经网络模型定量分析低计数率核素的研究,分析了包含五个不同类型网络的BP神经网络模型对国控环境监测站NaI(Tl)探测器模拟能谱的识别能力。实验结果表明:多网络模型的使用有利于提高低计数核素的识别准确度,能够有效识别未知核素的存在与否。

基于放射性测量的离子吸附型稀土矿勘探方法设计

为推进离子吸附型稀土矿的勘探进程,提出基于放射性测量的离子吸附型稀土矿勘探方法。分析了稀土元素在风化壳中的分布特征,采用γ能谱测量方法测量离子吸附型稀土矿内稀土元素的放射性,根据放射性测量结果,以Delaunay三角剖分原理为基础,划分矿块的最优剖面,同时引入基于剖面的反距离加权空间插值算法,计算矿体微元的品位以及稀土氧化物的储量,实现对离子吸附型稀土矿的勘探。测试结果表明:该方法可准确地勘探矿区的矿石量、稀土资源量以及平均品位,具有较高的勘探精度。