CN105717140A

CN105717140A - 一种基于能量对应的嫦娥二号伽玛谱非线性谱漂校正方法

Info

Publication number: CN105717140A
Application number: CN201610067013.XA
Authority: CN
Inventors: 李晓丽; 葛良全; 杨佳
Original assignee: Chengdu Univeristy of Technology
Current assignee: Chengdu Univeristy of Technology
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2016-01-29
Publication date: 2016-06-29

Abstract

本发明公开了一种基于能量对应的嫦娥二号伽玛谱非线性谱漂校正方法，包括：(1)读入待校正谱线y(n)，n为道址数；新建数组p(n)，用以存入校正后谱线；(2)根据谱线y(n)的特征峰峰位和能量信息，对y(n)的能量?道址对应关系进行线性拟合，获得关系式En_y=a₂*CH_y+b₂，(3)计算谱线y(n)的每道对应标准谱的新的道址，第i道对应的标准谱的道址为：(4)判断p(ch_i)是否为零，若为零，则p(ch_i)＝y(i)；否则(5)循环执行上述步骤(3)和步骤(4)，直至全谱数据处理完毕。本发明能够有效地校正谱线的非线性漂移，使得获取谱线的元素特征峰峰位和峰区处于一致的范围内，为后续嫦娥二号伽玛谱的解析以及元素月球分布有用信息的获取提供了有力的帮助。

Description

一种基于能量对应的嫦娥二号伽玛谱非线性谱漂校正方法

技术领域

本发明涉及一种基于能量对应的嫦娥二号伽玛谱非线性谱漂校正方法。

背景技术

嫦娥二号伽玛谱仪为嫦娥二号卫星的主要载荷之一，其科学目标为探测月表的主要物质成分。嫦娥二号伽玛谱仪获取的谱数据在处理过程中发现存在明显的非线性谱漂现象。由于谱线在解析之前需要进行全谱数据的累加平均，谱线漂移引起的峰位和峰区偏移造成了累加后元素特征峰信息被平均湮没。

传统的伽玛谱谱漂校正方法分为有参考源和无参考源两类，有参考源的谱漂校正根据参考源放出的γ射线在仪器谱中形成一个相对稳定的参考峰，当谱线发生漂移后以此参考峰位基准完成校正；无参考源的谱漂校正主要是利用计算机软件实现漂移校正，其中校正方法包含有线性校正和非线性校正两类，线性校正算法主要是针对谱线的线性漂移，而目前的非线性漂移的算法对于大数据量的嫦娥二号伽玛谱适用性不强。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于能量对应的嫦娥二号伽玛谱非线性谱漂校正方法。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种基于能量对应的嫦娥二号伽玛谱非线性谱漂校正方法，该方法包括：

(1)读入待校正谱线y(n)，n为道址数；新建数组p(n)，用以存入校正后谱线；

(2)根据谱线y(n)的特征峰峰位和能量信息，对y(n)的能量-道址对应关系进行线性拟合，获得关系式En_y＝a₂*CH_y+b₂，其中CH_y为待校正谱的道址；En_y为道址对应的能量值；a₂为直线的斜率，表示每道谱线对应的能量间隔；b₂为直线的截距，即第零道谱线对应的能量值；

(3)计算谱线y(n)的每道对应标准谱的新的道址，第i道对应的标准谱的道址为：

{ch}_{i} = [\frac{(a_{2} * i + b_{2}) - b_{1}}{a_{1}}];

其中a₁为标准谱能量-道址线性关系的斜率；b₁标准谱能量-道址线性关系的截距；

(4)判断p(ch_i)是否为零，若为零，则p(ch_i)＝y(i)；否则

(5)循环执行上述步骤(3)和步骤(4)，直至全谱数据处理完毕。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

该方法能够有效地校正谱线的非线性漂移，使得获取谱线的元素特征峰峰位和峰区处于一致的范围内，为后续嫦娥二号伽玛谱的解析以及元素月球分布有用信息的获取提供了有力的帮助。

附图说明

图1是标准伽玛谱和待校正谱对比图；

图2是标准谱和已校正后伽玛谱对比图；

图3是Fe峰校正前后峰位对比变化图；

图4是Mg/K峰校正前后峰位对比变化图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

本实施例提供了一种基于能量对应的嫦娥二号伽玛谱非线性谱漂校正方法，首先设x(n)为伽玛谱标准谱线，谱线的能量-道址对应关系为：

En_x＝a₁*CH_x+b₁ (1)

其中CH_x为标准谱的道址，En_y为该道址对应能量值。

设y(n)为待校正的谱漂谱线，根据y(n)谱线的特征峰信息，对y(n)进行能量-道址校正，可得y(n)谱线的能量-道址关系为：

En_y＝a₂*CH_y+b₂ (2)

其中CH_y为待校正谱的道址，En_y为道址对应的能量值。

根据同一元素释放的伽玛射线能量固定的特点，设某元素w特征峰的能量En_w，将(1)式和(2)式联立，可知谱线y(n)中此元素特征峰峰位对应标准谱的道址为:

{CH}_{x} = [\frac{(a_{2} * {CH}_{y} + b_{2}) - b_{1}}{a_{1}}] - - - (3)

上述方法具体包括如下步骤：

{ch}_{i} = [\frac{(a_{2} * i + b_{2}) - b_{1}}{a_{1}}];

(4)判断p(ch_i)是否为零，若为零，则p(ch_i)＝y(i)；否则

(5)循环执行上述步骤(3)和步骤(4)，直至全谱数据处理完毕。

图1和图2为利用上述方法完成校正前后的嫦娥二号伽玛谱全谱对比图。图1中两条谱线分别为标准谱和待校正谱，选取平均谱作为标准谱，待校正谱为2010年10月16日6时29分41秒获取的谱线，图示待校正谱是经过五点多项式平滑去噪的谱线。从图1中两条谱线对比可得，Fe峰从40道漂移至43道，K峰从70道漂移至75道，呈现非线性漂移特征。图2所示为经过1.2节处理过后的校正后谱线与标准谱的对比图，从图中可看出Fe峰的峰位由43道校正至40道，峰区由(40，51)校正至(37-51)道；Mg/K峰的峰位由75道校正至69道，峰区由(73,78)校正至(67,72)。

图3和图4实验谱线为嫦娥二号伽玛谱抽样谱线，抽样方法为根据时间进行平均抽样，选取了21条谱线。图3为Fe峰校正前后峰位变化对比图。从图中可知校正前峰位变化范围为38至43道，而校正后Fe峰的峰位变化从40至42道，漂移范围缩小至正负1道。图4所示为Mg/K峰峰位校正前后对比图，从图中可得，校正前Mg/K峰的峰位范围为68至75道，校正后为69至71道，峰位漂移缩减至±1道。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种基于能量对应的嫦娥二号伽玛谱非线性谱漂校正方法，其特征在于，所述方法包括：

{ch}_{i} = [\frac{(a_{2} * i + b_{2}) - b_{1}}{a_{1}}];

(4)判断p(ch_i)是否为零，若为零，则p(ch_i)＝y(i)；否则

(5)循环执行上述步骤(3)和步骤(4)，直至全谱数据处理完毕。