[发明专利]一种伽马能谱重峰的求解方法

说明书

本发明提供一种伽马能谱重峰的求解方法，包括以下步骤：对于一段具有n个道址的伽马能谱，对第i道的计数y_i建立数学模型；利用多元线性回归法求解所述模型中的参数H_j、a和b的值；采用F检验法进行参数的显著性检验，判断各伽马射线峰是否显著存在，计算各个显著存在的伽马射线峰的净峰面积。本发明所述求解方法采用多元线性回归法求解数学模型中的参数，解得待测伽马射线峰的净峰面积，所述求解方法无需事先获取待测放射性核素的标准源和标准谱，具有先进性和实用性。

技术领域

本发明属于核技术及应用领域，具体是一种伽马能谱重峰的求解方法。

背景技术

在当前技术条件下，定量探测伽马射线强度的辐射探测器主要是半导体探测器(例如HPGe探测器)和闪烁探测器(例如NaI(Tl)探测器)。HPGe探测器的优点是能量分辨率高，缺点是探测器的工作温度低、需要液氮、维护麻烦，价格昂贵、探测晶体不易做大，探测效率很难提高。闪烁探测器的优点是晶体易于做大，探测效率很高，探测器工作在常温环境下，不需要液氮制冷，维护方便；缺点是能量分辨率低于半导体探测器。

在环境放射性调查中，通常需要调查的区域很大、测量的样品量很多，在这样应用背景下，对辐射探测设备的运行维护便利性和测量效率就有很高的要求，有些测量只能采用NaI(Tl)探测器。NaI(Tl)探测器的能量分辨率在8％左右，HPGe探测器的能量分辨率在0.1％左右，因此HPGe测量谱中能够清晰区分的谱线，在NaI(Tl)测量谱中就相互叠加、不易于区分，如何从NaI(Tl)测量能谱中解出各条伽马射线的净峰面积是需要解决的问题。

常用的NaI(Tl)解谱方法是剥谱法，简单叙述如下：首先测量若干由待测核素制备而成的标准源在NaI(Tl)探测器中形成的标准谱，然后再测量样品谱，将样品谱视为若干标准谱的叠加，从样品谱中逐一剥离各个标准谱。该解谱方法需要事先获取待测核素的标准源，测量对应的标准谱，在多数条件下是难以做到的。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种采用多元线性回归法求解伽马能谱重峰的方法，利用该解谱方法求解NaI(Tl)伽马能谱，无需事先获取待测放射性核素的标准源和标准谱。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

(1)对于一段具有n个道址的伽马能谱，对第i道的计数y_i建立以下模型：

第i道的道计数

其中x_i为第i道的道址，H_j、x₀^j和FWHM_j分别为第j个伽马射线峰的峰高、峰中心和半高宽，a、b分别为线性本底的斜率和截距；ε_i为第i道计数的统计涨落误差，i和j均为正整数，1≤i≤n，1≤j≤p；x₀^j和FWHM_j分别通过探测器的能量刻度、分辨率刻度确定；

(2)利用多元线性回归法求解所述(1)式中的参数H_j、a和b的值；

(3)采用F检验法进行显著性检验，判断伽马射线峰是否显著存在；计算各个显著存在的伽马射线峰的净峰面积S_j和净峰面积的标准不确定度μ(S_j)。

所述步骤(2)中所述多元线性回归法求解的步骤为：

选取目标函数其中，R²为各道计数的加权残差平方和，w_i为各道计数的权重值，当所述R²取极小值时得到矩阵方程

(G′·W·G)·X＝G′·W·Y，

其中，