多道伽玛能谱数据低能峰高斯分解方法

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:songpingqing
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在进行大面积的环境放射性本底评价或者对核泄露事故造成的污染进行快速评价时,要进行航空伽玛能谱测量,而测量所用探测器大多为NaI(Tl)晶体,它具有快速高效的特点,但能量分辨率较低,由此造成低能峰部分的很多相邻的全能峰叠加在一起,其中包括我们关心的238U系的609keV峰(214Bi)和232Th系的583keV峰(208Tl)。如果有人工放射性核素137Cs存在时,则它的662keV峰也会与前面两个全能峰重叠。为了在核事故或核应急时快速测定137Cs的污染程度,则需要提取662keV光电峰信息。这就要求把这些重峰分解成单个的光电峰。本论文在资料收集整理的基础上,采用高斯函数去拟合叠加峰,利用最小二乘算法,把两个或者三个叠加在一起的全能峰分解出来。为了确定统计性较好的全能峰是否符合高斯分布,本文利用单个标准源的特征峰和高斯函数拟合的结果相比较,净面积的相对误差在10%以内,说明用高斯函数拟合光电峰是可以的。高斯函数拟合分解的具体的做法是:把测量所得的谱数据作成一张散点谱线图;然后根据散点情况选择是直线本底还是曲线本底,计算出各道的本底值后,从原始数据中减去本底,求得各道的净计数;接着,利用净计数数据决定两个高斯峰形函数的峰高、半高宽的初始值,并确定峰位;接着把初始值带到高斯函数中,利用最小二乘算法计算符合要求的高斯参数(峰高,半高宽);最后由求出的参数得到拟合谱线的高斯函数解析式,再计算出各道的高斯拟合值,当然包括叠加部分的值;作出两条高斯拟合曲线,分解完成。同时论文还尝试用双高斯峰拟合分解重叠峰,步骤和上面的一样,只是把单个高斯函数换做两个高斯函数,同时对重峰中的两个峰进行拟合。经过对实测数据的处理,高斯函数拟合的净面积和实际的净面积相比,平均相对误差在10%以内,拟合情况比较好,其中用用双高斯峰拟合重峰比用单高斯峰拟合要好。总的来说,用高斯函数拟合分解低能重叠峰,是切实可行的。而且该方法对研究应用伽玛能谱方法评价电离辐射环境中137Cs的污染具有重要的意义。
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