CN110082812B - 一种改进的用于伽马谱分析的能道计数重新分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改进的用于伽马谱分析的能道计数重新分配方法，包括如下步骤：确定能量刻度后的能谱数据的区间共m个，设定目标区间n个，定义一个中间区间，其区间个数为m和n的最小公倍数或m和n的乘积；将原来区间按照最小公倍数与m的比值进行细分，赋值给中间区间；按照最小公倍数与n的比值赋值给新的区间。本发明通过对能谱分析中能量刻度导致的非整数能量道的研究，充分利用整数的基本性质作为出发点，通过对道址和计数重新分配，实现了一套行之有效的能量道整数化过程和方法，对非整数能量道址进行整数化操作，方便基于响应矩阵的反卷积迭代算法进行伽马谱分析，利于蒙特卡罗模拟结果与实验结果进行比较，提高了伽马谱分析效率。

Description

一种改进的用于伽马谱分析的能道计数重新分配方法
技术领域
本发明涉及伽马谱仪、伽马能谱分析、就地测量、水中放射性监测领域，尤其是一种改进的用于伽马谱分析的能道计数重新分配方法。
背景技术
伽马谱仪能谱分析过程中，通常要对谱仪要进行能量刻度。一般进行能量刻度后，由于能量刻度系数通常是采用多项式拟合而成，系数通常是不能提前预判的浮点数，这样通过能量刻度会导致道址从整数变成浮点数。不利于基于响应矩阵的反卷积迭代算法进行伽马谱分析，也不利于蒙特卡罗模拟结果与实验结果进行比较，这是因为通常的蒙特卡罗模拟结果横坐标通常为整数能量道址边界。因此实验测量的脉冲高度谱在经过能量刻度后，要对非整数能量道址进行整数化操作，这就是能道计数重新分配方法。
能量刻度后的能谱数据横坐标是非整数能量，将非整数能量道变换为整数能量，同时保证全谱计数率和谱形信息不丢失是一个难点。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种改进的用于伽马谱分析的能道计数重新分配方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种改进的用于伽马谱分析的能道计数重新分配方法，包括如下步骤：
确定能量刻度后的能谱数据的区间共m个，设定目标区间n个，定义一个中间区间，其区间个数为m和n的最小公倍数或m和n的乘积；
将原来区间按照最小公倍数与m的比值进行细分，赋值给中间区间；
按照最小公倍数与n的比值赋值给新的区间。
进一步，所述区间数为能谱数据的道数。
进一步，m值为3，n值为4，原来每道计数分别为u，v，w，目标区间的每道计数分别为t，x，y，z，定义一个中间区间，中间区间共12个，其道内计数分别为u/4，u/4，u/4，u/4，v/4，v/4，v/4，v/4，w/4，w/4，w/4，w/4，目标区间的区间内计数采用中间区间道内计数值分段叠加。
进一步，目标区间内计数为：t＝3u/4，x＝u/4+v/2，y＝v/2+w/4，z＝3w/4。
进一步，根据最大能量范围来选定目标区间。
本发明的有益效果为：本发明通过对能谱分析中能量刻度导致的非整数能量道的研究，充分利用整数的基本性质作为出发点，通过对道址和计数重新分配，实现了一套行之有效的能量道整数化过程和方法，对非整数能量道址进行整数化操作，方便基于响应矩阵的反卷积迭代算法进行伽马谱分析，利于蒙特卡罗模拟结果与实验结果进行比较，提高了伽马谱分析效率。
附图说明
图1为本发明整数性质整数化方法的原理的示意图；
图2为本发明道内计数重新分配实现过程的示意图；
图3为本发明对模拟的水下伽马谱仪的未展宽能谱进行了能道计数重新分配测试的具体计数率示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
一种改进的用于伽马谱分析的能道计数重新分配方法，包括如下步骤：
确定能量刻度后的能谱数据的区间共m个，设定目标区间n个，定义一个中间区间，其区间个数为m和n的最小公倍数，也可以为m和n的乘积，但是用最小公倍数的好处是编写程序实现时某些情况下能够极大的节省内存空间，减少资源消耗，提高速度，其中，区间数即为能谱数据的道数；
能道计数重新分配时，将原来区间按照最小公倍数与m的比值进行细分，赋值给中间区间，按照最小公倍数与n的比值赋值给新的区间。
实际的操作实例如下：
如图1所示，设定m值为3，n值为4，原来每道计数分别为u，v，w，目标区间的每道计数分别为t，x，y，z，定义一个中间区间，中间区间共12个，其道内计数分别为u/4，u/4，u/4，u/4，v/4，v/4，v/4，v/4，w/4，w/4，w/4，w/4，目标区间的区间内计数采用中间区间道内计数值分段叠加，目标区间内计数为：t＝3u/4，x＝u/4+v/2，y＝v/2+w/4，z＝3w/4。
本方法看起来似乎是只是对区间内计数进行操作，实际上可以得到很多想要的效果，例如假设原来的道址为2048道，经过能量刻度后，每道对应的能量为1.5keV，而MC模拟通常采用1keV间隔的话，那么要想进行能谱比较，则实验能道就需要达到1keV，这时只需要将目标道数设置为2048*1.5＝3072即可，倘若是1.25keV/道，则目标道数2560道即可，目标道数的区间内计数方法具体为上述的计数方法，实际上，这主要是需要根据最大能量范围来选定目标道数。倘若目标能量为非整数，则可以考虑取整或取整后加1作为目标道数。
如图2所示，本发明在计算机编程过程中道内计数重新分配实现过程如下：
在计算机内输入参数，设定目标道数(区间)n和计数谱xin，根据目标道数(区间)n来定义新输出数组，根据计数谱xin来设定求解区间个数m，求解m和n的的最小公倍数p,定义中间数组长度为p，求解新区间均分次数以及原来区间均分次数，从而进行中间数组计数分配，按照细分情况将中间区间赋值给目标输出数组。
对模拟的水下伽马谱仪的未展宽能谱进行了能道计数重新分配的测试，假设分配前的道址是3000道，而后需要目标道址1600道，具体计数率如图3所示；
对计数重新分配前后的全谱求和，求得分配后相对于分配前的相对误差为7.5e-16，可以看出基于整数特征的能道重新分配方法不会改变全谱计数率信息，通过上图也可以看出，谱形特性也没有改变。
本发明通过对能谱分析中能量刻度导致的非整数能量道的研究，充分利用整数的基本性质作为出发点，通过对道址和计数重新分配，实现了一套行之有效的能量道整数化过程和方法，对非整数能量道址进行整数化操作，方便基于响应矩阵的反卷积迭代算法进行伽马谱分析，利于蒙特卡罗模拟结果与实验结果进行比较，提高了伽马谱分析效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种改进的用于伽马谱分析的能道计数重新分配方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、确定能量刻度后的能谱数据的区间共m个，设定目标区间n个，定义一个中间区间，其区间个数为m和n的最小公倍数或m和n的乘积；
b、将原来区间按照最小公倍数与m的比值进行细分，赋值给中间区间；
c、按照最小公倍数与n的比值赋值给目标区间；
m值为3，n值为4，原来每道计数分别为u，v，w，目标区间的每道计数分别为t，x，y，z；
定义一个中间区间，中间区间共12个，其每道计数分别为u/4，u/4，u/4，u/4，v/4，v/4，v/4，v/4，w/4，w/4，w/4，w/4，目标区间的每道计数采用中间区间每道计数值分段叠加；
目标区间的每道计数为：t＝3u/4，x＝u/4+v/2，y＝v/2+w/4，z＝3w/4。
2.根据权利要求1所述的一种改进的用于伽马谱分析的能道计数重新分配方法，其特征在于，所述能谱数据的区间数为能谱数据的道数。
3.根据权利要求1所述的一种改进的用于伽马谱分析的能道计数重新分配方法，其特征在于，根据最大能量范围来选定目标区间。
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