[发明专利]一种微量核素在线识别方法

说明书

本发明公开了一种微量核素在线识别方法，本发明涉及核素识别领域。本发明技术要点包括：针对微量核素活度低能谱获取时间长，而造成的核素识别困难的问题，利用核探测器检测环境中微量核素释放的射线并输出脉冲信号，记录脉冲信号的幅度值和对应的时刻值，得到多个脉冲的数据；根据一系列脉冲的能量值估算出这些特征射线对应的能量值f_e与标准差δ_e；根据脉冲序列的时间间隔估算出剂量率对应的时间间隔估计值Δt_e，以及目标事件发生概率值α；逐一检验各个脉冲能量值是否在设定的能量值阈值范围内，以及逐一检验各个脉冲的时间间隔是否在设定的时间间隔阈值范围内，认为能量值与时间间隔均值在对应的设定阈值范围内的脉冲为有效脉冲等。

技术领域

本发明涉及核素识别领域。

背景技术

目前，核素的识别方法是利用核探测器获得未知核素的能量谱，对其进行分析与处理，最后与核素库中记录的标准能量谱数据进行比对，根据能量谱与标准谱中能量峰的吻合程度给出某种核素存在与否的判定。获取能量谱的过程需要借助核辐射探测器在一定时间内对未知核素发出的能量粒子进行探测和统计。现有技术存在以下不足：

首先，在核素放射的剂量少(微量)、屏蔽较强的情况下，探测到的能量粒子数目少，难以通过统计不同能量粒子数目的方法来获得可供分析的能量谱；存在噪声干扰的情况下，从能量谱上难以辨别出核素产生的能量峰，不能及时地给出核素有无存在的判别结果。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供一种微量核素在线识别方法。

本发明技术方案包括：

步骤1：利用核探测器检测环境中的核素释放的射线并输出脉冲信号，记录脉冲信号的幅度值和对应的时刻值，得到多个脉冲的数据；

步骤2：根据多个脉冲的能量值估算出这些脉冲的能量估计值f_e，计算多个能量估计值f_e的标准差δ_e；

步骤3：根据多个脉冲的时间间隔估算出这些脉冲的时间间隔估计值Δt_e，以及这些脉冲中目标事件发生概率值α；

步骤4：逐一检验各个脉冲的能量值是否在设定的能量值阈值范围内，以及逐一检验各个脉冲的时间间隔是否在设定的时间间隔阈值范围内，认为能量值与时间间隔均值在对应的设定阈值范围内的脉冲为有效脉冲；

步骤5：计算各个有效脉冲的能量值的第一类概率密度以及第二类概率密度；其中能量值的第一类概率密度为F1～N(f,δ)，其中F1为能量值的第一类概率密度，N(f,δ)为真实能量值为f，真实能量值f的标准差为δ的正态分布函数；f，δ为已知；

能量值的第二类概率密度为F0～N(f_e,δ_e)，其中F0为能量值的第二类概率密度，N(f_e,δ_e)为能量估计值为f_e，标准差为δ_e的正态分布函数；

步骤6：计算各个有效脉冲的时间间隔的第一类概率密度以及第二类概率密度；其中时间间隔的第一类概率密度为F_Δt1～E(α·λ·Δt)，其中F_Δt1为时间间隔的第一类概率密度，E(α·λ·Δt)为均值为α·λ·Δt的指数分布函数，目标事件发生概率值为α，探测器的探测率为λ，真实时间间隔为Δt；α，λ，Δt为已知；

时间间隔的第二类概率密度为F_Δt0～E(α·λ·Δt_e)，其中F_Δt0为时间间隔的第二类概率密度，E(α·λ·Δt_e)为均值为α·λ·Δt_e的指数分布函数；