NaI(Tl)复杂谱的解析方法的研究实现与算法评估(2)
5.5 实验数据验证比较三种传统算法优劣 25
5.6 函数拟合法 28
5.6.1最小二乘法函数拟合法解谱的基本原理 28
6结论 32
7 致谢 33
8参考文献 34
1绪论
1.1 伽马能谱解析的研究现状
1.2 本文研究的主要内容
研究了平滑算法和寻峰算法，为解谱做好前期工作。
课题对几种主流的解谱方法，剥谱法，逆矩阵法，函数拟合法，权重最小二乘法,函数拟合法进行分析比较，比较其优劣性，确定各自的适用条件。
2 谱数据的获取原理
在进行伽马能谱测量时，首先要使射线的能量转变为电脉冲，并使脉冲的幅度与入射射线的能量成正比。多道ADC（模数转换）把转换成的电脉冲转换成数字量，称为道址（ch）。但是谱数据获取过程中的ADC和普通用途的ADC有差别。
一般的AD转换，所转换的模拟信号都是较宽的信号，相比之下ADC的转换时间很短，对于一个信号可以进行多次采样转换，所以一般都是每隔一定的时间对模拟信号进行一次转换，把当前的模拟信号幅度转换成数字量，然后以时间t为横坐标轴，把每个转换的数据按时间先后顺序和值的大小画点，就可得到模拟信号的形态。
而核信号都是很窄的信号，一般几个μs，和ADC的转换时间相当，甚至比ADC的转换时间还要窄，所以不能像上面那样获取整个信号的形态。但是我们知道，一个脉冲信号对应一个射线，而脉冲信号的峰值幅度和射线的能量成正比，所以每个脉冲信号的峰值幅度才是我们所需要的。因而，我们只需要在信号峰值到达时，对峰值幅度进行A/D转换，从而得到峰值的数字量，该值也对应于射线的能量高低。
在核能谱测量中，我们就是把所测能量范围（转换为脉冲信号的幅度）由ADC平分成若干份，每个能量都对应一个存储空间，存放该能量射线的个数。然后开始测量，每来一个射线，即在该射线能量对应的存储单元中取出原计数，加1再放回原单元保存，这样统计每个能量的射线有多少个，即可得到每个能量的射线的计数，该计数对应于产生该能量射线的核素（或元素）的量的多少。测量结束后，以射线的能量（脉冲幅度，AD转换的值-即道址）为横坐标，计数值为纵坐标，把所统计的各能量射线的计数，按能量由低到高依次画点，即可得到一条谱线。[3]
地址单元 存储器中各单元的数据变化
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216 0------------------1
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25 0--------------------------------1
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18 0-------------------------1
17 0-----1
16 0--1-----------2------3-----4------5
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9 0-----------1
8 0--------1
图2-1 核能谱测量的ADC数据采集过程
随着电子技术的发展，目前已有很高速的AD转换芯片，转换时间可达ns量级，可以把核信号像普通ADC数据采集那样定时进行采集，由于转换时间快，则一个脉冲上可以进行多次采样转换，这样即可把整个脉冲信号的形态都采集下来，然后在计算机中用软件方法获取每个信号的最大幅度值，即对应于射线的能量，再统计不同幅度值的脉冲个数，把每个幅度值（能量）都对应一个存储空间，存放该幅度的脉冲统计个数，即对应射线能量的射线个数。
由上可知，核能谱测量所获取的谱数据实际上就是一组按能量统计出来的射线个数的计数值，也就是一个数组，通常用无符号长整形数组来描述。
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