[发明专利]深空X荧光分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及X荧光分析技术领域，是一种深空X荧光分析方法，该方法实现了对深空无大气行星的成分分布测量。

背景技术

目前，X荧光分析方法主要应用于地面元素的定量分析。其分析过程主要采用基本参数法，需要采用标准样品和未知样品进行能谱比较。国外多次任务也采用了X荧光分析方法，采用的方法为对元素峰强度比进行线性拟合。我国的CE-1卫星搭载了X荧光谱仪，拟对月球元素成分进行分析，但该次任务没有携带标样，因此无法直接应用基本参数法，而峰强度比拟合的方法给出的结果误差很大。

发明内容

本发明的目的是公开一种深空X荧光分析方法，应用蒙特卡洛模拟方法和基本参数法对深空行星进行元素成分分析，并对数据进行网格划分，得到行星的元素分布数据。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种深空X荧光分析方法，可在没有实际标样的条件下对深空行星的荧光数据进行定量分析；其针对太阳监视器在不同时期测量到的太阳X射线辐射能谱，运用卫星发射前角度定标数据进行角度校正，校正后的能谱作为荧光的激发谱，运用Geant4软件包对已知成分的样品进行蒙特卡洛荧光模拟，采用基于基本参数法编写的程序将模拟得到的荧光能谱作为标准样品谱，与X射线谱仪测量得到行星表面的荧光能谱进行迭代运算，得到行星表面的元素定量结果，再根据卫星轨道数据和探测器的视场设计对测量的荧光数据进行网格划分，得到行星元素成分的空间分布信息。

所述的分析方法，其所述进行角度校正，是以一个太阳监视器监视激发能谱——太阳X射线辐射能谱，并根据发射前探测器角度定标数据对测量的太阳X射线辐射能谱进行角度修正，克服角度引起的测量误差，得到真实的太阳X射线辐射能谱，以便进行准确的模拟和定量分析。

本发明的有益效果是，无需携带标准样品，运用了蒙特卡洛模拟方法，可以方便而准确地得到模拟的标准样品能谱。而基本参数以往的应用表明它是一种准确的计算方法。两种方法结合，可以得到很准确的行星元素分布的信息。

具体实施方式

本发明是一种深空X荧光分析方法，运用太阳监视器测量在不同时期的太阳辐射X射线能谱——即激发能谱，通过可自由获取的geant4软件包模拟不同的成分的月岩样品在测量的激发能谱的荧光能谱，模拟得到的荧光能谱可以作为标准能谱方便地应用于进一步的分析中。

以一个太阳监视器监视激发能谱——太阳X射线辐射能谱，并根据发射前探测器角度定标数据对测量的太阳X射线辐射能谱进行角度修正，克服角度引起的测量误差，得到真实的太阳X射线辐射能谱，以便进行准确的模拟和定量分析。

本发明应用了本案申请人编写的基于吉昂等著的《X射线荧光光谱分析》一书P.118中介绍的一种理论方法——基本参数法程序，将模拟得到的月岩荧光能谱作为标准能谱和X谱仪测量的行星表面能谱进行迭代运算，从而得到元素丰度数据。再根据卫星绕月的轨道和发射前角度定标得到的探测器视场的角度响应，采用空间网格划分方法，得到月球元素成分的空间分布数据信息。