同位素型载流XRF分析仪能谱漂移自校正技术

介绍了一种用于同位素型载流X荧光分析仪的自校正技术。通过测量探头内部的纯元素标样，利用仪器的计算机系统，能对各种原因造成的能谱峰位漂移和计效率漂移进行全自动校正。该技术在新型载流XRF分析仪ZF─920中应用后，使仪器获得了良好的稳定性，保证了仪器较高的测量精度。

海水放射性传感器温度漂移校正方法研究

基于NaI(Tl)闪烁晶体探测方法研制而成的海水放射性传感器是目前国内外开展海洋放射性核素原位自动监测的主要技术手段,但海水放射性传感器在海上长期连续运行时,测量得到的海水伽马能谱数据会受到环境温度影响而发生漂移。开展环境温度梯度变化条件下的海水放射性传感器测量实验,分析海水放射性传感器测量得到的伽马能谱数据随环境温度变化而发生的漂移规律,通过将峰位道址漂移表达为温度的二次函数关系,进而提出了基于环境温度变化的伽马能谱漂移校正方法。经实验室空气环境和水体环境实验验证,空气环境校正后峰位道址漂移不超过±2道,水体环境校正后峰位道址漂移不超过±3道,可以满足海水放射性传感器连续测量伽马能谱的温度漂移校正需求。

应用同源自校正EDXRF分析法测定三元正极材料中Mn、Co、Ni的含量

锂离子电池在新能源开发与应用中具有重要作用。三元正极材料成分配比对锂离子电池产品性能与质量产生很大影响,生产控制需要及时、精确地掌握混料的成分变化。能量色散型X射线荧光(EDXRF)技术在该领域的快速分析中具有较好的应用前景,但目前商品仪器的分析精度尚不能满足生产需求。为了解决三元正极材料成分Mn、Co、Ni的高精度EDXRF分析的技术难题,提出了一种基于同源激发的自校正式EDXRF分析技术,采用钨靶X射线管(25 kV/400μA)和两个能量分辨率均为135 eV(@5.9 keV)的电致冷SDD探测器组成双路X荧光同步激发-探测装置,将X射线管发射的原级X射线经双路准直器分束后,分别激发校准样品和待测样品,两个探测器同时测量两个样品的荧光计数,采用标准样品的能谱数据对待测样品的能谱数据进行“归一化”处理实现同步校正,从而降低分析仪器中X射线管不稳定性的影响。通过8小时内的140次重复性测试,从计数衰减率、计数波动和整体效果等方面分析了该装置的稳定性,并与单光路的稳定性进行比较,以相对标准偏差和最大相对偏差作为评价指标来评估该装置的稳定性。计数衰减率从单光路的-0.0493%·h^(-1)降低到0.0010%·h^(-1),对于11个波动较大的数据点,相对标准偏差从单光路的0.1514%降到0.0326%,表明同源激发的自校正式EDXRF分析技术可有效降低计数衰减、初级X射线能谱波动的影响。从综合效果来看,经同步数据校正后,Mn、Co、Ni的相对标准偏差和最大相对偏差分别为0.076%、0.170%,稳定性较单光路提高了1倍。建立了基于双光路EDXRF分析的定量分析数学模型,经实验检验,分析粉末压样品中Mn(17.361%~20.016%)、Co(12.991%~14.965%)、Ni(29.653%~33.065%)的绝对误差分别不超过-0.072%、-0.061%、0.098%,单样品的分析时间为200 s,表明采用同源激发的自校正式EDXRF分析技术能有效改善仪器分析精度,实现快速、准确的测量要求。

海水原位伽马能谱仪稳谱方法研究

基于NaI(Tl)闪烁晶体探测方法的海水原位伽马能谱仪,在实测工作中伽马能谱容易受到环境温度变化的影响产生漂移,给海水放射性核素的活度分析带来困难。目前针对陆地环境伽马能谱仪的稳谱方法通常引入放射性参考源,不适用于海水低水平放射性环境测量。本文采用实验设计和分析方法研究了伽马能谱温度漂移的规律,发现不同特征峰随温度发生的峰位道址漂移比例基本一致,而且峰位道址随温度变化的趋势一致且都存在拐点,低于15℃时峰位道址随温度的升高而增大,高于15℃时峰位道址随温度的升高而减小。在研究和总结海水原位伽马能谱仪的增益与峰位道址的关系基础上,提出了以海水中大量存在的天然放射性核素形成的天然特征峰为参考的海水原位伽马能谱仪稳谱方法。经实验室水体环境实验验证,使用稳谱方法后不同温度条件下测量得到的伽马能谱重合性较好,能谱峰位道址最大漂移道数为-1~+1道。该方法能够有效稳定海水原位伽马能谱仪的温度漂移,满足海上长周期自动运行对实测伽马能谱的要求。

C/O能谱测井数据预处理的两点改进意见

简单介绍了碳氧比测井的原理及通常的数据处理方法。分析了由常规数据处理所得曲线仍然存在的问题及可能的成因 ,并给出了可行的修正办法。讨论了另一种可行的曲线异常数据的检测、剔除方法。实践表明 :文章讨论的两点建议都是可行的 ,并且在提高测量曲线质量的同时也提高了地层含油饱和度的解释精度。

稀疏表示与多任务学习的复杂核素识别

为提高核探测器在复杂环境下测量的适应性,提出了一种能谱校正和核素识别方法.针对核信号探测过程中,由于环境温度的交替变化会出现γ能谱偏移导致多核素识别率低的问题,提出了一种基于稀疏表示和多任务学习的核素识别方法.首先建立一个用于描述环境变量对于当前测量能谱影响的迁移矩阵,其次对测量能谱进行建模,该模型可以表示为标准能谱中独立核素能谱的瞬时叠加,由此核素识别问题就转化为多种核素能谱稀疏分解的问题,为求解该非凸优化问题采用交替方向乘子法(ADMM)的多任务学习方法同时优化迁移矩阵并进行稀疏分解,实现多核素识别.为验证该方法的可行性和有效性,利用高低温交变试验箱对Cs I(Tl)探测器的测量环境进行模拟,分别测量得到11种核素和典型混合核素的实际放射性元素能谱数据,以及基于蒙特卡洛分析软件Geant4仿真IAEA规定的27种核素的单一与混合核素数据进行实验.结果表明,提出的方法即使在温度为:-20℃~50℃的环境下依然可以准确地识别多种常用核素.