[发明专利]统计分布式γ或X射线能谱解谱方法

权利要求书

1.统计分布式γ或X射线能谱解谱方法：

数字化谱仪或多道能谱仪向计算机输出的能谱数据组的长度为m，m为正整数，能谱数据组由道址j，j＝1，2，Λ，m，射线能量E_j，射线计数率C_j构成，E_j＝a+b·j，a，b为常数，称为刻度系数，

解谱步骤如下：

(1)寻峰：从能谱数据组得到全能峰的峰位射线能量E_k和道址j_k，小于或大于j_k的道址的射线计数率都小于道址j_k的射线计数率C_k，全能峰峰位道址为1-n个，其道址不同，k为1-n内的正整数，

(2)确定左右边界：以道址j_k为中心，得到小于j_k的左边界道址L和大于j_k的右边界道址H以及对应的边界道址射线计数率C_L、C_H，

C_L满足以下条件：

C_L＜C_L-1且C_L＜C_i，i＝L+1，L+2，Λ，j_k

C_H满足以下条件：

C_H＜C_H+1且C_H＜C_y，y＝H-1，H-2，Λ，j_k

(3)确定全能峰的道址分布范围：

如果C_L＞C_H，则n＝j_k-L，

如果C_L＜C_H，则n＝H-j_k，

这样，全能峰的道址分布范围为：[j_k-n，j_k+n]，

(4)计算全能峰道址分布范围内各道址对应射线能量E_j的分布律p_j：

j＝j_k-n，j_k-n+1，Λ，j_k+n，其中C_j为第j道的射线计数率，

(5)计算能量标准差σ_k：全能峰分布范围内能量标准差，

σk=Σj=jk-njk+n(Ej-Ek)2pj,]]>j＝j_k-n，j_k-n+1，Λ，j_k+n，

(6)建立服从N(E_k，σ_k²)正态分布的全能峰能量概率密度函数f(E_j)：

f(Ej)=12πσkexp((Ej-Ek)22σk2),]]>j＝j_k-n，j_k-n+1，Λ，j_k+n

(7)计算峰位射线能量E_k处全能峰分布概率积S_k，以及射线能量E_j的概率比q_j；

Sk=10.9973∫Ek-3σkEk+3σkf(Ej)dEj]]>或Sk=10.9973ΣEk-3σkEk+3σkf(Ej)]]>

qj=f(Ej)Sk,]]>j＝j_k-n，j_k-n+1，Λ，j_k+n

于是峰位射线能量E_k的概率比：

(8)计算全能峰面积W_k和峰位射线能量为E_k的全能峰拟合函数F(E_j)：

Wk=Ckqk]]>

F(E_j)＝W_k·q_j，即为解谱函数

如果只有一个全能峰，解谱结束，

(9)假设有两个全能峰，对应峰位射线能量分别为E_k1和E_k2，且E_k1＜E_k2，分以下三种情况：

a.无重叠情况：

即E_k1＜E_k2-3σ_k2且E_k2＞E_k1+3σ_k1

W_k1和W_k2值均直接按照(1)-(8)的求解过程获得，

b.单边重叠情况

即E_k1≥E_k2-3σ_k2且E_k2＞E_k1+3σ_k1

Wk1=Ck1-Wk2(qk2)Ek1qk1]]>

式中，表示E_k2全能峰在射线能量E_k1处的概率比，W_k2的求解方式不变，或E_k2≤E_k1+3σ_k1且E_k1＜E_k2-3σ_k2

Wk2=Ck2-Wk1(qk1)Ek2qk2]]>

式中，表示E_k1全能峰在射线能量E_k2的概率比，W_k1求解方式不变，

c.双重叠或多重叠情况

即E_k1≥E_k2-3σ_k2且E_k2≤E_k1+3σ_k1

采用两个全能峰范围内未发生重叠的能量下相应的C_j和q_j值来分别求解W_k1和W_k2，或者利用γ或X的不同能量射线对应的谱线分数SF来开展重叠峰的分解和解谱工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于利用谱线分数的解谱方法如下：

对于同一种放射性核素发生γ或X衰变时，放出大于等于1种能量的射线，它们的能量分别用E_kt表示，t＝1，2，Λ，h，表示放出了h种能量的射线，各能量射线强度所占射线总强度的比值称为谱线分数，以百分数％表示，当测量条件不变时，对于同一种放射性核素，其衰变放出的各能量射线谱线分数不变，谱线分数通过计算峰面积比值求出，或者利用各能量的分支比求出，然后利用谱线分数值，计算出叠加到另一放射源所放出的射线全能峰中的峰面积，进而在重叠峰中扣除此面积，实现重叠能谱的分解，

利用峰面积比值求得的谱线分数为：其中W_j通过步骤(1)-(8)求出，

对单边重叠情况和双重叠情况，假设E_k1与E_k2发生了单边重叠或双重叠，设能量E_k2对应的放射性核素同时还放出了能量E′_k2的射线，并且满足E′_k2＞E_k2+3σ_k2或E′_k2＜E_k2-3σ_k2，即E′_k2与E_k1全能峰没有发生重叠，通过权利要求1中步骤(1)-(8)计算出能量E_k2和E′_k2射线全能峰面积分别为W_k2和W′_k2，则能量E_k2和E′_k2射线的谱线分数SF_k2和SF′_k2分别为：

SFk2=Wk2Wk2+Wk2′]]>

SFk2′=Wk2′Wk2+Wk2′]]>

通过步骤(1)-(8)计算出射线能量E_k1和E_k2全能峰发生重叠时重叠峰面积为W_k12以及此时射线能量E′_k2，全能峰面积W″_k2，

则射线能量E_k2全能峰面积：

Wk2=Wk2′′·SFk2SFk2′]]>

射线能量E_k1全能峰面积：

Wk1=Wk12-Wk2′′·SFk2SFk2′]]>

通过步骤(1)-(8)计算出射线能量E_k1和E_k2各自的概率比：q_j和q′_j

于是得到能量E_k1射线解谱函数：

F(E_j)＝W_k1·q_j，j＝1，2，Λ，m

能量E_k2射线解谱函数：

F′(E_j)＝W_k2·q′_j，j＝1，2，Λ，m

到此，能谱解谱过程结束。