[发明专利]海底原位X荧光测量影响监管方法及装置

说明书

本发明涉及一种海底原位X荧光测量影响监管方法及装置。所述方法包括：建立蒙特卡罗模型，通过蒙特卡罗模型模拟获得目标元素特征X射线在不含杂质且不同厚度铍窗下的透过率；根据该透过率并结合铍窗安全性理论分析结果确定铍窗的优选厚度；通过蒙特卡罗模型模拟分别获得铍窗厚度为所述优选厚度且含杂质，以及铍窗厚度为所述优选厚度且不含杂质时，目标元素特征X射线强度与目标元素含量的关系，并进行对比，得到对比结果；根据该对比结果判断铍窗含杂质时对目标元素特征X射线强度是否有影响，若有，则对铍窗含杂质时目标元素特征X射线强度进行校正。本发明实施例提供的海底原位X荧光测量影响监管方法，有效地提高了测量结果的准确度。

技术领域

本发明涉及海底探测技术领域，具体而言，涉及一种海底原位X荧光测量影响监管方法及装置。

背景技术

西方多个国家先后将X射线荧光测量技术应用于海底沉积物的成分与含量分析。美国Battle小组制造的原位海底X荧光测量装置，该装置把探测管放入海底进行原位测量，将探测所得的信号通过电缆传输到运输船上进行分析，其探测管的探测窗由厚度为0.127mm的铍窗构成。然而，该探测管仅是用在100m深度以内的测量。美国佐治亚大学的X荧光分析仪与Battle小组的探测方式不同，是从海底中获取预测样品，然后将预测样品在运输船上处理成为X荧光探测系统可分析的状态，最后进行X荧光分析，可检测海底沉积物中多种元素和含量。德国的海底X荧光分析探测系统，它能保持原有预测样品的几何状态，对海底沉积物持续采样并在运输船上进行X荧光分析。其对预测金属元素的含量，从千分之五到百分之五有较好的检测效果。

如上所述，现有技术中，国外海底X荧光探测装置采用现场取样或原位测量的方式，它们的取样或在线测量的海水深度较浅，测量结果的准确度有限。我国的“向阳红16号”是用于大洋矿产资源调查，该科考船上搭载X荧光分析仪，可用于检测锰、铁、铜等元素，但是为了达到测量的准确度，需进行多次测量。20世纪90年代末成都理工大学研制成功了海底X荧光探测系统，使用同位素作为激发源，半导体探测器，二者封装在一起作为探头，并在多个科研船上配备和使用。

到目前为止，海底X荧光探测装置从软件和硬件的发展上趋于完善，通过基体效应校正，减少基体对测量的影响，通过水分和水层厚度校正减少环境对测量结果的影响，在硬件上使用半导体探测器，电制冷方式使探测更加精确。在软件上，通过傅里叶变换法和多次迭代法扣除本底。这些方法都使得X荧光分析测量结果更接近于真实值。然而，海底X荧光探测装置中，探测管的铍窗对探测结果准确度依旧存在无法忽视的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种海底原位X荧光测量影响监管方法及装置，以解决上述问题。

本发明实施例提供了一种海底原位X荧光测量影响监管方法，应用于海底原位X荧光测量设备，所述方法包括：

建立蒙特卡罗模型，通过蒙特卡罗模型模拟获得目标元素特征X射线在不含杂质且不同厚度铍窗下的透过率；

根据该透过率并结合铍窗安全性理论分析结果确定铍窗的优选厚度；

通过蒙特卡罗模型模拟分别获得铍窗厚度为所述优选厚度且含杂质，以及铍窗厚度为所述优选厚度且不含杂质时，目标元素特征X射线强度与目标元素含量的关系，并进行对比，得到对比结果；

根据该对比结果判断铍窗含杂质时对目标元素特征X射线强度是否有影响，若有，则对铍窗含杂质时目标元素特征X射线强度进行校正。

进一步地，所述方法还包括：

通过蒙特卡罗模型模拟分别获得铍窗厚度为0，以及铍窗厚度为所述优选厚度且不含杂质时，目标元素特征X射线强度与目标元素含量的关系，并进行对比，得到对比结果；

根据该对比结果判断铍窗不含杂质时对目标元素特征X射线强度是否有影响，若有，则对铍窗不含杂质时目标元素特征X射线强度进行校正。