[发明专利]一种基于X射线吸收的地面大气密度测量方法

权利要求书

1.一种基于X射线吸收的地面大气密度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

将X射线源和SDD探测器同轴放置，沿轴线移动SDD探测器的位置，根据设置SDD探测器的通道数，获取能谱计数，并对其依次进行能量标定、死时间标定、量子效率标定和发散角标定，获得发散角标定后的能谱计数；X射线源发出X射线光子，根据X射线光子在大气中传输的辐射衰减，利用发散角标定后的能谱计数的泊松统计性质，得到泊松统计极大似然估计；对发散角标定后的能谱计数和泊松统计极大似然估计进行贝叶斯估计，获得地面大气密度的估计值。

2.根据权利要求1所述的基于X射线吸收的地面大气密度测量方法，其特征在于，所述方法具体包括：

步骤1)将X射线源和SDD探测器同轴放置，且二者之间的轴线距离范围为0-2m，分别记录X射线源和SDD探测器的坐标位置；

步骤2)沿步骤1)的轴线由近及远水平移动SDD探测器的位置，并依次记录每一次移动后的SDD探测器的位置坐标；

步骤3)设置步骤2)中每一次移动后的SDD探测器的通道数，记录并保存每一次移动后的对应的能谱计数；

步骤4)对步骤3)中记录的能谱计数，选择两个特征峰进行能量标定，得到能量标定后的能谱计数；

步骤5)对步骤4)中的能量标定后的能谱计数进行死时间标定，得到死时间标定后的能谱计数；

步骤6)对步骤5)中的死时间标定后的能谱计数进行量子效率标定，得到量子效率标定后的能谱计数；

步骤7)对步骤6)中的量子效率标定后的能谱计数进行发散角标定，得到发散角标定后的能谱计数；

步骤8)X射线源发出X射线光子，根据发散角标定后的能谱计数的泊松统计性质，得到泊松统计极大似然估计；

步骤9)对步骤7)中的发散角标定后的能谱计数和步骤8)中的泊松统计极大似然估计进行贝叶斯估计，获得地面大气密度的估计值。

3.根据权利要求2所述的基于X射线吸收的地面大气密度测量方法，其特征在于，所述步骤4)具体为：

选择已知的两个特征谱线，假设这两个已知的特征谱线的能量分别记为E₁、E₂，这两个已知的特征谱线的通道分别为C₁、C₂，那么根据公式(1)和(2)，对两个特征谱线进行能量标定，得到k和b，具体如下：

E₁＝k*C₁+b (1)

E₂＝k*C₂+b (2)

其中，k为一个通道对应的能量；b为能量参考点；

根据公式(1)、(2)，将特征谱线的通道转换为特征谱线的能量，根据特征谱线的能量，获得X射线能谱计数与该能量之间的一种线性函数关系，根据该函数关系，获得能量标定后的能谱计数。

4.根据权利要求2所述的基于X射线吸收的地面大气密度测量方法，其特征在于，所述步骤5)具体为：

对步骤4)中的能量标定后的能谱计数进行死时间标定，得到死时间标定后的能谱计数E_m；

E_m＝E_i/(1-t_d) (3)

其中，E_i为步骤4)中能量标定后的能谱计数；t_d为死时间。

5.根据权利要求2所述的基于X射线吸收的地面大气密度测量方法，其特征在于，所述步骤6)具体为：

对死时间标定后的能谱计数进行量子效率标定，得到量子效率标定后的能谱计数；

E_f＝E_m/η (4)

其中，E_m为死时间标定后的能谱计数；E_f为量子效率标定后的能谱计数；η为量子效率。