[发明专利]一种γ射线能谱中重峰区域全能峰基底的计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种γ射线能谱中重峰区域全能峰基底的计算方法及系统，方法包括：S1、对γ射线能谱中重峰区域的每个全能峰，将每个全能峰的净计数部分表示为高斯函数，将每个全能峰的的基底部分表示为余误差函数，将每个全能峰表示为对应的高斯函数与对应的余误差函数之和；S2、对重峰区域的能谱进行数据拟合，计算得到每个高斯函数和每个余误差函数中的各待定参数值；S3、根据每个高斯函数和每个余误差函数中的各待定参数值，计算得到重峰区域的各道基底计数。本发明所提供的方法及系统，能够降低γ能谱重峰区域全能峰基底的计算误差，提高γ能谱定量分析准确性。

技术领域

本发明涉及核技术利用、辐射探测、辐射防护领域，具体涉及一种γ射 线能谱中重峰区域全能峰基底的计算方法及系统。

背景技术

γ能谱是放射性核素发射的γ射线在探测器中沉积能量而形成的信号计 数按信号幅值进行统计的分布图。由于信号幅值与γ射线在探测器中沉积的 能量成正比，因此γ能谱也即γ射线计数按能量的统计分布图。该分布图是 离散的，其横坐标是能量区间，或称为“道”。各道通常以自然数进行标号， 该标号被称为“道址”，即道的地址。

γ能谱分析是获知样品中放射性物质种类与含量的重要途径，而这主要 借助γ能谱中的峰结构来实现。γ能谱中的峰被称为全能峰或光电峰，是由 γ射线在探测器中发生光电效应损失全部能量而形成的。全能峰一般以峰中 心为对称轴左右对称，整体呈高斯函数形态。当相邻两个或多个全能峰在道 址上有重叠时，被称为重峰。全能峰与样品中放射性核素间存在确定的定量 关系：全能峰峰中心能量对应核素γ射线能量，全能峰净计数对应核素活度 乘以已知因子(测量时间、γ射线分支比和探测效率)。可见，全能峰净计数是γ能谱定量分析的关键，然而，全能峰区域的计数并非直接就是全能峰净 计数。这是因为，除去光电效应的贡献外，该区域还存在由γ射线发生康普 顿散射而造成的计数。这部分计数被称为基底。在实测的γ能谱中全能峰净 计数与基底计数叠加在一起，无法从总计数中进行区分。因此要获取全能峰 净计数，必须进行基底扣减。

目前，对于单峰情况，一般用直线或多项式拟合的方法进行基底计算， 而对于重峰区域，却没有专门的计算方法，通常仍然使用与单峰相同的方法。 然而，重峰区域的全能峰基底较单峰时复杂得多，使用通常的方法往往造成 基底估算结果与实际值差距很大，给全能峰净计数计算带来较大误差。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种γ射线能谱中 重峰区域全能峰基底的计算方法及系统，可以降低γ能谱重峰区域全能峰基 底的计算误差，提高γ能谱定量分析准确性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种γ射线能谱中重峰区域全能峰基底的计算方法，包括：

S1、对γ射线能谱中重峰区域的每个全能峰，将每个全能峰的净计数部 分表示为高斯函数，将每个全能峰的的基底部分表示为余误差函数，将每个 全能峰表示为对应的高斯函数与对应的余误差函数之和；

S2、对所述重峰区域的能谱进行数据拟合，计算得到每个高斯函数和每 个余误差函数中的各待定参数值；

S3、根据每个高斯函数和每个余误差函数中的各待定参数值，计算得到 所述重峰区域的各道基底计数。

进一步，如上所述的一种γ射线能谱中重峰区域全能峰基底的计算方法， 步骤S1包括：

如果所述重峰区域共有N个全能峰，则第i个全能峰表示为：

N个全能峰表示为：