[发明专利]基于能谱重构技术的航空γ能谱仪稳谱方法

摘要

本发明公开了一种基于能谱重构技术的航空γ能谱仪稳谱方法，其特征在于，在实验室内获得NaIγ能谱仪测得的不同温度下、各能量入射γ射线的特征峰峰位道址相对于基准温度下对应能量入射γ射线的特征峰峰位道址的变化率与温度的线性关系并将其作为基准参照系，结合基准温度下实测的能量非线性规律，将不同温度下、不同能量入射γ射线产生的脉冲幅度校正到基准温度下与规定能量线性相应的脉冲幅度；在设定的测量时间间隔内将校正后的脉冲幅度按规定脉冲幅度间隔分类计数，获得成能量线性的重构能谱。避免了谱漂引起每个NaIγ能谱仪测量能量范围不一致、能量非线性引起单参考点无法对全测量能量范围内各能量进行稳谱和稳谱操作的延迟性等问题。

主权项

一种基于能谱重构技术的航空γ能谱仪稳谱方法，对航空γ能谱仪内所有NaIγ能谱仪采用如下能谱重构技术：在实验室内获得NaIγ能谱仪测得的不同温度下、各能量入射γ射线的特征峰峰位道址相对于基准温度下对应能量入射γ射线的特征峰峰位道址的变化率与温度的线性关系并将其作为基准参照系，结合基准温度下实测的能量非线性规律，将不同温度下、不同能量入射γ射线产生的脉冲幅度校正到基准温度下与规定能量线性相应的脉冲幅度；在设定的测量时间间隔内将校正后的脉冲幅度按规定脉冲幅度间隔分类计数，获得成能量线性的重构能谱；将航空γ能谱仪内所有NaIγ能谱仪重构后的输出能谱中相同道址上对应的计数相加，获得重构后航空γ能谱仪输出能谱，其特征在于，①根据数字化NaIγ能谱仪的制作方法，仪器内对数字核信号处理模块获取的脉冲幅度进行等间隔分类计数获得输出能谱；设置航空γ能谱仪内每个NaIγ能谱仪脉冲幅度分类间隔为△V，那么道址CN与脉冲幅度V的关系为V＝△V×(CN‑1/2)  (1)设置航空γ能谱仪内每个NaIγ能谱仪测量能量范围为0‑EmaxkeV，总道数为ZN，按能量线性分布时每道的能量间隔为M＝Emax/ZN，则E＝M×CN  (2)②在恒定基准温度环境下测量获得重构前的航空γ能谱仪内每个NaIγ能谱仪的能量刻度曲线E＝a+b×CN+c×CN2  (3)③在可控恒温箱内测量不同温度T下重构前的每个NaIγ能谱仪所测能量为E特征峰峰位道址CNET相对基准温度下能量为E特征峰峰位道址CNE20的变化率CYE＝CNET/CNE20与温度T的关系图；在多种能量下拟合得到一个与入射射线能量E无关的函数CY＝CNET/CNE20＝ri×T+si  (4)④结合(1)、(2)、(3)和(4)式，将每个NaIγ能谱仪内数字核信号处理模块获取到的一个脉冲信号幅度依对应探头内该脉冲最大幅度时刻的温度值Tf，将其校正成20℃下按(2)式能量线性分布的脉冲幅度；如在Tf温度下A号NaIγ能谱仪获取到一个脉冲信号幅度VA被校正成20℃下按能量线性分布的脉冲幅度V’A，如下式VA′=ΔV{[aA+bAVA+0.5ΔVΔV(riA·Tf+siA)+cA(VA+0.5ΔVΔV(riA·Tf+siA))2]/M-0.5}---(5)]]>⑤将校正后的脉冲幅度按(1)式分类计数，如△V·(J‑1)<V’A<△V·J成立那么第J道的计数加1，则在测量时间t秒内可得到每个NaIγ能谱仪各道上的累积计数分布，即每个NaIγ能谱仪重构后输出能谱；在所设定的相同时间间隔内，将每个NaIγ能谱仪重构后的输出能谱中相同道址上对应的计数相加，得到重构后航空γ能谱仪的输出能谱；所述参数符号的具体含义为：△V：航空γ能谱仪内每个NaIγ能谱仪脉冲幅度分类间隔；V：与CN道中心对应的脉冲幅度值；CN：当前道址；ZN：设定的航空γ能谱仪总道址数；Emax：设定的航空γ能谱仪输出能谱对应的最大入射γ射线能量；M：设定的航空γ能谱仪每道对应的入射γ射线能量间隔；t：设定的航空γ能谱仪单次能谱测量时间；E：当前入射γ射线能量；a、b、c：能量刻度二次曲线方程系数；aA、bA、cA：A号NaIγ能谱仪能量刻度二次曲线方程系数；CNET：温度T下能量为E的入射γ射线特征峰峰位道址；CNE20：基准温度下能量为E的入射γ射线特征峰峰位道址；CYE：温度T下能量为E的入射γ射线特征峰峰位道址相对基准温度下能量为E的入射γ射线特征峰峰位道址的变化率；CY：不同探测器温度下任意能量特征γ射线峰位道址相对该能量特征γ射线在基准温度下峰位道址的变化率，即峰位道址相对变化率；CYA：A号NaIγ能谱仪峰位道址相对变化率；ri、si：峰位道址相对变化率与探测器温度线性关系函数参数；rAi、sAi：A号NaIγ能谱仪峰位道址相对变化率与探测器温度线性关系函数参数；Tf：与脉冲最大幅度时刻对应的探测器温度值；T：探测器当前温度；J：道址序号，即第J道；VA：A号NaIγ能谱仪内数字核信号处理模块获取的当前脉冲的幅度值；V’A：A号NaIγ能谱仪内数字核信号处理模块获取的当前脉冲的幅度校正值。