[发明专利]一种大体积样品的能谱解析方法

权利要求书

1.一种大体积样品的能谱解析方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：设计一定浓度梯度的样品，在不改变周围环境的条件下，利用中子源照射样品，基于闪烁体探测器获取样品的伽马能谱；

步骤二：基于样品中含量变化忽略不计的标准元素进行中子自屏蔽修正，获取各样品伽马能谱的中子自屏蔽修正因子；

步骤三：基于步骤二中获得的中子自屏蔽修正因子对各样品伽马能谱进行修正，将元素非线性响应转化为线性响应；

步骤四：根据最小二乘法对步骤三中处理后的样品伽马能谱进行计算，获得单元素响应谱及本底能谱；

步骤五：基于步骤四中获得的单元素响应谱建立谱库，用于对未知样品的检测分析；

步骤二中根据样品中含量变化忽略不计的标准元素计算获得中子自屏蔽修正因子，中子自屏蔽修正因子计算公式：

f为中子自屏蔽修正因子，A₁为样品中有中子毒物情况下标准元素的特征峰计数，A₀为样品中无中子毒物情况下标准元素的特征峰计数；

步骤三中利用中子自屏蔽修正因子对样品伽马能谱进行线性化修正处理，处理过程依据计算公式：

S_mix为样品伽马能谱，α_i为元素i的含量，S_i为单元素标准谱，f为中子自屏蔽修正因子，S_background为本底能谱；

步骤四中利用步骤三中处理后的样品伽马能谱使用最小二乘法进行计算,获得单元素响应谱及本底能谱，包括：1)将实验测量的样品伽马能谱作为行向量排布，并根据道址划分列向量，构成矩阵；2)同样将中子自屏蔽修正因子、单元素响应谱、元素的含量以及本底能谱转化为矩阵，形成计算公式；3)利用已知条件，根据计算公式获得单元素响应谱以及本底能谱；计算公式如下：

[Mix_n，i]＝[f_i]·[E_n，j]×[α_j，i]+[S_background]

Mix_n,i为样品i能谱第n道的计数，E_n,j为元素j响应谱第n道的计数，α_j,i为元素j在样品i中的含量，f_i为样品i的中子自屏蔽修正因子，S_background为本底能谱第n道计数。

2.根据权利要求1所述的大体积样品的能谱解析方法，其特征在于：步骤一中，浓度梯度的样品为多元素混合样品，各元素均具有设定的浓度梯度。

3.根据权利要求1所述的大体积样品的能谱解析方法，其特征在于：步骤一中，所述样品中包含元素为氯(Cl)、硼(B)、镉(Cd)、汞(Hg)、氟(F)、磷(P)、硫(S)、铬(Cr)、氢(H)或碳(C)中的几种或全部。

4.根据权利要求1所述的大体积样品的能谱解析方法，其特征在于：步骤一中利用中子源照射样品，利用闪烁体探测器获取样品伽马能谱。

5.根据权利要求1所述的大体积样品的能谱解析方法，其特征在于：所述中子源为氘氚(DT)中子发生器、氘氘(DD)中子发生器、镅铍(Am-Be)中子源或锎(Cf)中子源中的一种；所述闪烁体探测器为碘化钠(NaI)探测器、锗酸铋(BGO)探测器或溴化镧(LaBr)探测器中的一种。