[发明专利]用于X荧光光谱仪的数字化信噪比增强处理方法

摘要

本发明是一种用于X荧光光谱仪的数字化信噪比增强处理方法，解决目前X荧光光谱仪存在的信号的堆积和基线偏移问题，方法是对通过前置放大器和主放大器，放大的电压脉冲信号，不用多道幅度分析器，而通过数字化的信噪比增强处理过程，解决信号的堆积和基线偏移的问题，得到准确的信号的幅度峰值。然后对所有测量信号的幅度峰值，进行分类统计，得到样品的X荧光能谱。

主权项

1. 一种用于X荧光光谱仪的数字化信噪比增强处理方法，包括如下步骤：(1)、样品经X光源的激发，其所含元素产生的X荧光特征能量射线，这些单能入射X荧光射线，可认为是冲击信号；(2)、将步骤A所得冲击信号，在半导体探测器中转化为电荷脉冲信号，通过前置放大器的放大，成为快前沿，缓后沿的毫伏级电压信号；(3)、前置放大器的输出信号再通过主放大器放大为电压脉冲信号；(4)、对主放大器的输出电压脉冲信号，直接进行高速AD转换(16BIT，100MHZ)，高速采样为数字信号波形。(5)、使用标准信号的数字信号峰形数据X(j＝1，2，…，N)为拟合函数，对所采样的数字信号波形Y(i＝1，2，…)作离散方差变换，得到均方差S(i＝1，2，…)，对低于一定阈值的峰谷，其极小值处就是信号波形的峰位，而均方差超出阈值的峰谷，则是噪声造成的，或是波形严重畸变，都不作为信号作寻峰处理。Si 2＝N-M∑j＝-M(Yj+i-Yi*Xj)2 (6)、计算所测量的信号波形峰位与前一个峰位的间距T，以信号波形峰宽度tW和信号波形前沿宽度tm，作重峰的堆积判弃，A)T＞tW-tm，前后的信号波形无堆积，峰值无畸变；B)tm＜T＜tW-tm，前后的信号波形有堆积，后一信号峰值畸变；C)0＜T＜tm，前后的信号波形严重堆积，前后信号峰值皆畸变，前后的信号都被舍弃；对A)无堆积的单峰，对公式Y＝h*X+b，使用最小二乘线性拟合，得到扣除基线值b的信号峰值h。h＝Xn*(Xn*Yn+XY)/(Xn2-XX)Xn＝N-M∑j＝-MXj/N；XX＝N-M∑j＝-MXj*Xj/N；Yn＝N-M∑j＝-M Yi+j/N；XY＝N-M∑j＝-M Xj*Yi+j/N；对B)前后信号波形非严重堆积的重峰，则是在以单峰的公式Y＝h1*X+b1，使用最小二乘线性拟合，得到前一个信号扣除基线值b1的信号峰值h1的基础上，对公式Y-h1*X1-b1＝h2*X2+b2，使用最小二乘线性拟合，得到后一个信号扣除基线值b2的信号峰值h2。h2＝Xn*(Xn*Yn+XY)/(Xn2-XX)Xn＝N-M∑j＝-MXj/N；XX＝N-M∑j＝-MXj*Xj/N；Yn＝N-M∑j＝-M(Yi2+j-h1*Xi1+j-b1)/N；XY＝N-M∑j＝-MXj*(Yi2+j-h1*Xi1+j-b1)/N；(7)、对以上进行信号的堆积判弃，和拟合计算扣除基线漂移影响的信号波形峰值，信号峰幅值按满量程/2048为道间距作分道统计，得到X荧光入射射线能谱。