[发明专利]一种伽玛能谱背景计数方法

说明书

本发明公开了一种伽玛能谱背景计数方法，包括：根据测量得到的伽玛能谱数据在能量‑计数坐标系中生成伽玛能谱曲线；从伽玛能谱曲线的低能端开始计算相邻两个能量刻度所对应的伽玛能谱计数值的差值；若差值小于门限值，则作为背景计数值；若差值大于门限值，则在E(i)所对应的半高宽FWHM(i)的能量区间内作进一步判断，若在该区间内绝大多数的计数差值的绝对值大于门限值，则提取能量E(i)+q×FWHM(i)所对应的伽玛能谱计数值count(j)，忽略count(i)~count(j)之间的伽玛能谱计数值；否则，将该区间内的伽玛能谱计数值作为背景计数值。此背景计数方法简单有效，应用在测量仪器上可直接生成监测结果。

技术领域

本发明属于放射性核素检测技术领域，具体地说，是涉及一种针对放射性核素检测过程中生成的伽玛能谱提出的背景计数方法。

背景技术

海洋放射性核素在线测量仪器要求具备自动监测海洋环境中存在的伽马放射性总量，同时自动探测例如Cs-137为代表的典型的人工放射性核素的活度等功能，从而为用户提供海洋放射性环境安全监测和污染预警服务。

目前国内外的放射性核素在线测量仪器常规采用1024个计数通道，因此仪器自动检测得到的是一条覆盖探测能量范围的伽马能谱曲线，由1024个连续的检测数值构成。对伽马能谱曲线进行解析处理，就能识别核素和检测得到具体核素的活度结果，这个解析处理过程中必须要做的一个步骤就是扣除当前测量环境的背景计数。

在陆地上进行类似的放射性核素检测时，为了能够有效地扣除背景计数对放射性核素活度测量结果的影响，通常最有效的方法是：首先，在无放射源存在的环境下，利用测量仪器检测并获取一次环境伽马能谱，作为背景能谱；然后，在对实际测量的伽玛能谱进行解析处理时，直接从实际测量的伽玛能谱计数中减去背景能谱计数后，再用于核素的甄别判断与活度计算。

但是，在海洋放射性监测过程时，要得到背景伽马能谱需要考虑诸多因素，例如宇宙射线的影响、仪器测量位置与海平面及海底的距离、测量位置的离岸距离和周围是否存在影响物等。而且，海水中的放射性是极低本底的，海水中又存在例如K-40这样高活度的天然放射性核素，从而导致测量出的伽玛能谱在低能量区会表现出大量的康普顿散射计数，因此，背景能谱计数不容易采用环境测量的方式得到。

此外，海洋放射性核素在线测量仪器除了探测人工放射性核素的活度外，也检测诸如K-40这样有代表性的天然放射性核素的活度。所以，即使完美地测量得到了当前测量环境的背景能谱计数，也不能直接使用，需要针对目标核素进行专门的处理解析。现在通常的做法是：将放射性核素在线测量仪器实时、自动测量得到的伽玛能谱数据传输到电脑终端软件，采用人工辅助处理方式甄别判断核素，然后去扣除对应核素能量范围内的背景计数，计算核素活度。当测量仪器安装到浮标等自动监测平台上时，数据必须远程传输。由于伽玛能谱数据量很大，通过北斗卫星通讯会出现数据传输时间长、数据包易丢失等问题，因此，更高效的解决方案应该是由测量仪器自动进行实时的能谱数据处理与解析，自动甄别核素和计算活度，才能解决海洋放射性核素监测的远程通讯难题。

基于以上问题，海洋放射性核素在线测量仪器要实现海洋放射性伽马能谱的现场、自动、实时地测量和处理解析，必须建立一种简便但有效的自动计算背景计数的方法，以适应测量仪器有限的数据处理能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单且有效的伽玛能谱背景计数方法，以满足不同数据处理能力的放射性核素测量仪器或者处理终端的使用需求。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：