CN116449038B - 一种多道分析器的质量控制方法、装置及多道分析器 - Google Patents
一种多道分析器的质量控制方法、装置及多道分析器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116449038B CN116449038B CN202310722893.XA CN202310722893A CN116449038B CN 116449038 B CN116449038 B CN 116449038B CN 202310722893 A CN202310722893 A CN 202310722893A CN 116449038 B CN116449038 B CN 116449038B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- peak
- initial
- energy
- standard
- calculating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000005316 response function Methods 0.000 claims description 33
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 30
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 22
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 12
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 241000590002 Helicobacter pylori Species 0.000 description 6
- 229940037467 helicobacter pylori Drugs 0.000 description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-NJFSPNSNSA-N Carbon-14 Chemical compound [14C] OKTJSMMVPCPJKN-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 208000007882 Gastritis Diseases 0.000 description 1
- 208000008469 Peptic Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 208000011906 peptic ulcer disease Diseases 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010845 search algorithm Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
- G01N35/00594—Quality control, including calibration or testing of components of the analyser
- G01N35/00613—Quality control
- G01N35/00623—Quality control of instruments
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/20091—Measuring the energy-dispersion spectrum [EDS] of diffracted radiation
Abstract
本申请适用于设备校准的技术领域,提供了一种多道分析器的质量控制方法、装置及多道分析器,所述多道分析器的质量控制方法包括:根据初始增益、初始阈值和初始时间窗口处理标准信号,得到标准信号对应的第一能量谱图;计算第一信号特征与标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差;若综合误差高于预设数值,则根据初始增益、初始阈值、初始时间窗口、综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长;根据调整步长,校准初始增益、初始阈值和初始时间窗口。在上述方案中,根据调整步长调整初始增益、初始阈值和初始时间窗口,使得设备校准的校正效果较好,保证了校准效果,且实现了自动化校准过程。
Description
技术领域
本发明属于设备校准的技术领域,尤其涉及一种多道分析器的质量控制方法、装置及多道分析器。
背景技术
幽门螺杆菌测试仪是一种用于检测人体胃部是否感染幽门螺杆菌的医疗设备。幽门螺杆菌是一种常见的胃肠道细菌,它可以引起胃炎、消化性溃疡等疾病。幽门螺杆菌测试仪通过采集患者的呼气样本,检测其中是否含有碳14等标志物,从而判断患者是否感染了该细菌。
其中,幽门螺杆菌测试仪实质上为脉冲多道分析器(Multi-Channel Analyzer)。脉冲多道分析器是一种获取射线能谱的通用科学仪器,广泛用于脉冲信号测量分析。通过与不同的探测器和前端信号处理电路组合,脉冲多道分析器可以构成包括 X 射线谱仪、Y射线谱仪、色谱分析仪和幽门螺杆菌测试仪等各型能谱分析仪器。
为了确保脉冲多道分析器的检测结果的准确性和可靠性,需要从试剂管理、气体收集以及设备校准等多个方面进行质量控制。目前,对于脉冲多道分析器的设备校准往往基于标准放射源进行校准测量,由人工比对检测结果,并人工基于检测结果调整脉冲多道分析器,以实现设备校准过程。由于人工校准过程,往往需要一定的校准经验,故常常存在较大的校准误差,校准效果无法保证,且无法实现自动校准,这是一个亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种多道分析器的质量控制方法、装置、多道分析器及计算机可读存储介质,以解决由于人工校准过程,往往需要一定的校准经验,故常常存在较大的校准误差,校准效果无法保证,且无法实现自动校准的技术问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种多道分析器的质量控制方法,所述多道分析器的质量控制方法包括:
在检测到多道分析器上电时,获取初始增益、初始阈值和初始时间窗口,获取探测器采集的由标准放射源形成的标准信号;所述初始增益是指对标准信号的放大倍数,所述初始阈值是指对标准信号的能量响应范围,所述初始时间窗口是指截取标准信号的时长范围;
根据所述初始增益、所述初始阈值和所述初始时间窗口处理所述标准信号,得到所述标准信号对应的第一能量谱图;其中,所述第一能量谱图的横轴表示能量数值,所述第一能量谱图的纵轴表示计数;
计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差;所述第一信号特征包括第一峰位分辨率;
若所述综合误差高于预设数值,则将所述初始增益、所述初始阈值、所述初始时间窗口、所述综合误差、所述探测器对应的初始高压参数和所述探测器类型对应的编码值代入如下公式二,得到所述调整步长;
公式二:
其中,s表示所述调整步长,G表示所述初始增益,T表示所述初始阈值,W表示所述初始时间窗口,表示所述综合误差,V表示所述初始高压参数,D表示所述探测器类型对应的编码值,t表示时间参数,所述时间参数是指处于所述当前时间窗口内的目标时刻;
根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口。
进一步地,所述第一信号特征还包括第一峰位、第一峰面积和第一线性范围;
所述计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差的步骤,包括:
计算所述第一能量谱图中的峰顶位置,将所述峰顶位置作为所述第一峰位;
计算所述第一能量谱图中的两个相邻能量峰各自对应的相邻峰位,计算所述两个相邻能量峰各自对应的全宽度半峰值;所述全宽度半峰值是指能量峰在半峰值处的宽度;
将两个所述相邻峰位和两个所述全宽度半峰值代入如下公式一,得到所述第一峰位分辨率;
公式一:
其中,表示所述第一峰位分辨率,/>表示第一相邻峰位,/>表示第二相邻峰位,/>表示第一全宽度半峰值,/>表示第二全宽度半峰值;
计算所述第一峰位的第一峰高和第一峰宽,将所述第一峰高和所述第一峰宽相乘,得到第一乘积;
获取所述第一峰位对应的能量峰中的第一能量中位数,将所述第一乘积与所述第一能量中位数相乘,得到所述第一峰面积;
计算最大信号幅度和最小信号幅度之间的范围,得到所述第一线性范围;所述第一峰位分辨率用于表征相邻峰之间辨识度,所述第一峰位是指能量谱图中出现的峰顶位置,所述第一峰面积是指能量谱图中能量峰的面积,所述第一线性范围是指最大信号幅度和最小信号幅度之间的范围;
获取标准放射源对应的标准峰位分辨率、标准峰位、标准峰面积和标准线性范围;
计算所述第一峰位分辨率和所述标准峰位分辨率之间的第一误差;
计算所述第一峰位和所述标准峰位之间的第二误差;
计算所述第一峰面积和所述标准峰面积之间的第三误差;
计算所述第一线性范围和所述标准线性范围之间的第四误差;
根据所述第一误差、所述第二误差、所述第三误差和所述第四误差,计算所述综合误差。
进一步地,所述根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口的步骤,包括:
将所述调整步长与所述初始增益相乘得到第一数值,将所述第一数值与所述初始增益相加作为当前增益;
将所述调整步长与所述初始阈值相乘得到第二数值,将所述第二数值与所述初始阈值相加作为当前阈值;
将所述调整步长与所述初始时间窗口相乘得到第三数值,将所述第三数值与所述初始时间窗口相加作为当前时间窗口;
将所述调整步长与所述初始高压参数相乘得到第四数值,将所述第四数值与所述初始高压参数相加作为当前高压参数。
进一步地,在所述根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口的步骤之后,还包括:
获取探测器采集的原始信号,根据校准后的所述初始增益、校准后的所述初始阈值和校准后的所述初始时间窗口处理所述原始信号,得到当前信号,并将所述当前信号分配至不同的能量区间上;
统计每个能量区间上事件的数量,所述事件是指粒子撞击探测器产生的电信号;
根据每个能量区间上事件的数量,绘制第二能量谱图;其中,所述第二能量谱图的横轴表示能量数值,所述第二能量谱图的纵轴表示计数;
根据所述第二能量谱图,计算第二峰高、第二峰面积、第三全宽度半峰值和响应函数;
根据所述第二峰高、所述第二峰面积、所述第三全宽度半峰值和所述响应函数,确定元素类型和元素类型的含量。
进一步地,所述根据所述第二能量谱图,计算第二峰高、第二峰面积、第三全宽度半峰值和响应函数的步骤,包括:
计算所述第二能量谱图中的峰顶位置,将所述峰顶位置作为所述第二峰位;
将所述第二峰位的峰高作为所述第二峰高;
计算所述第二峰位的第二峰宽,将所述第二峰高和所述第二峰宽相乘,得到第二乘积;
获取所述第二峰位对应的能量峰中的第二能量中位数,将所述第二乘积与所述第二能量中位数相乘,得到所述第二峰面积;
计算所述第二能量谱图中的两个相邻能量峰各自对应的相邻峰位,计算所述两个相邻能量峰各自对应的第三全宽度半峰值;所述第三全宽度半峰值是指能量峰在半峰值处的宽度;
将所述当前时间窗口、所述温度、所述湿度、所述第二峰高和所述第二峰面积代入如下公式三,得到所述响应函数;
公式三:
其中,表示所述响应函数,W表示所述当前时间窗口,/>表示所述温度,/>表示温度阈值,H表示所述湿度,/>表示所述第二峰高,/>表示所述第二峰面积,/>表示标准湿度,/>表示标准温度,/>、/>和/>表示三个系数,/>和/>表示两个临界点,t表示时间参数,所述时间参数是指处于所述当前时间窗口内的目标时刻。
进一步地,所述根据所述第二峰高、所述第二峰面积、所述第三全宽度半峰值和所述响应函数,确定元素类型和元素类型的含量的步骤,包括:
在预设映射表中,匹配所述第二峰高、所述第二峰面积和所述第三全宽度半峰值对应的元素类型;
将所述所述第二峰面积与所述响应函数相除,得到元素在样品中的贡献值;
将所述贡献值与多道分析器的效率因子相乘,得到所述元素类型的含量。
本申请实施例的第二方面提供了一种多道分析器的质量控制装置,所述多道分析器的质量控制装置包括:
获取单元,用于在检测到多道分析器上电时,获取初始增益、初始阈值和初始时间窗口,获取探测器采集的由标准放射源形成的标准信号;所述初始增益是指对标准信号的放大倍数,所述初始阈值是指对标准信号的能量响应范围,所述初始时间窗口是指截取标准信号的时长范围;
处理单元,用于根据所述初始增益、所述初始阈值和所述初始时间窗口处理所述标准信号,得到所述标准信号对应的第一能量谱图;其中,所述第一能量谱图的横轴表示能量数值,所述第一能量谱图的纵轴表示计数;
第一计算单元,用于计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差;所述第一信号特征包括第一峰位分辨率;
第二计算单元,用于若所述综合误差高于预设数值,则根据所述初始增益、所述初始阈值、所述初始时间窗口、所述综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长;
校准单元,用于根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口。
本申请实施例的第三方面提供了一种多道分析器,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述方法的步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述方法的步骤。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本申请在检测到多道分析器上电时,获取初始增益、初始阈值和初始时间窗口,获取探测器采集的由标准放射源形成的标准信号;根据所述初始增益、所述初始阈值和所述初始时间窗口处理所述标准信号,得到所述标准信号对应的第一能量谱图;计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差;若所述综合误差高于预设数值,则根据所述初始增益、所述初始阈值、所述初始时间窗口、所述综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长;根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口。在上述方案中,在设备初始化校准时,通过获取初始参数处理得到的第一峰位分辨率,进而检测初始参数的准确率,即以第一峰位分辨率为准确率的判断基准。当准确率较低时(即综合误差高于预设数值),则根据初始阈值、初始时间窗口、综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长。由于调整步长基于多个数据维度进行计算,故具有较高的准确率。进而根据调整步长调整初始增益、初始阈值和初始时间窗口,使得设备校准的校正效果较好,保证了校准效果,且实现了自动化校准过程。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了本申请提供的一种多道分析器的质量控制方法的示意性流程图;
图2示出了本申请提供的另一种多道分析器的质量控制方法的具体示意性流程图;
图3示出了本申请提供的一种多道分析器的质量控制装置的示意图;
图4示出了本申请一实施例提供的一种多道分析器的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种多道分析器的质量控制方法、装置、多道分析器及计算机可读存储介质,以解决由于人工校准过程,往往需要一定的校准经验,故常常存在较大的校准误差,校准效果无法保证,且无法实现自动校准的技术问题。
首先,本申请提供了一种多道分析器的质量控制方法。请参见图1,图1示出了本申请提供的一种多道分析器的质量控制方法的示意性流程图。如图1所示,该多道分析器的质量控制方法可以包括如下步骤:
步骤101:在检测到多道分析器上电时,获取初始增益、初始阈值和初始时间窗口,获取探测器采集的由标准放射源形成的标准信号;所述初始增益是指对标准信号的放大倍数,所述初始阈值是指对标准信号的能量响应范围,所述初始时间窗口是指截取标准信号的时长范围;
值得注意的是,步骤101至步骤105是针对多道分析器在上电时初始化时的质量控制。在上电后,以标准放射源检测初始参数是否符合处理精度,进而针对初始参数的校准,以提高多道分析器的处理精度。
其中,多道分析器相当于一个模拟信号与数字信号之间的接口,其核心工作原理就是脉冲幅度测量技术,因此也被称为脉冲高度分析器(Pulse Height Analyzer)。所谓脉冲幅度分析,就是通过测量探测器输出信号幅值,即可得入射射线能量。更进一步通过特定的反演算法,还可以得到入射粒子的能量分布,从而为核物理研究提供清晰的物理图像。其简单工作原理如下:核探测器根据入射射线能量输出成比例的电压信号,该信号通过放大器处理后成为准高斯脉冲输入后级能谱分析系统。脉冲多道分析器将可测量的最大脉冲幅值分成 N 个等电压间隔,电压间隔的数目称为道数。通过特定的模拟或数字处理算法,脉冲多道分析器检测每一个输入脉冲的幅值,被测量脉冲的幅度落在某一间隔,即按那一道计数,通过统计落入每一道的脉冲的数量,即可得到输入脉冲的强度信息,从而得知输入射线的能谱。
其中,多道分析器主要由以下几个部分组成:探测器:用于探测粒子并将其转化为电信号。放大器:用于放大探测器输出的电信号。鉴频器:用于将放大器输出的模拟信号转换为数字信号。计数器:用于对每个能量通道内的事件进行计数。存储器:用于存储计数器记录的数据。
初始增益是放大器中的预设参数,是指对标准信号的放大倍数。如果增益设置过高或过低,会导致信号失真或者噪声干扰。可以使用标准放射源进行测试,通过调整增益设置来使得谱线图的峰位与标准值相符。
初始阈值是鉴频器中的预设参数,是指对标准信号的能量响应范围。阈值设置决定了多道分析器对标准信号的响应范围,如果阈值设置过高或过低,会导致信号丢失或者噪声干扰。可以使用标准放射源进行测试,通过调整阈值设置来使得谱线图的计数率最大化。
初始时间窗口是鉴频器中的预设参数,是指截取标准信号的时长范围。时间窗口设置决定了多道分析器对标准信号的时间范围,如果时间窗口设置过短或过长,会导致信号丢失或者噪声干扰。可以使用标准放射源进行测试,通过调整时间窗口设置来使得谱线图的计数率最大化。
步骤102:根据所述初始增益、所述初始阈值和所述初始时间窗口处理所述标准信号,得到所述标准信号对应的第一能量谱图;其中,所述第一能量谱图的横轴表示能量数值,所述第一能量谱图的纵轴表示计数;
能量谱图是多道分析器所提供的一种图像输出,它显示了不同能量或质量的离子在样品中的相对丰度。通常在横轴上表示能量或质量,纵轴上表示离子计数或相对丰度。通过分析能量谱图,可以确定样品中存在的化合物、分子结构和它们的相对含量。
本实施例基于初始增益、初始阈值和初始时间窗口,对标准信号进行处理,得到目标信号。将目标信号分配到不同的道上。每个道代表一个能量区间,因此可以得到粒子能量分布的第一能量谱线图。第一能量谱图的横轴表示能量数值,纵轴表示计数。
步骤103:计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差;所述第一信号特征包括第一峰位分辨率;
第一信号特征包括但不限于第一峰位分辨率、第一峰位、第一峰面积和第一线性范围等特征中的一种特征或多种特征数之间的组合。
为了提高校准精度,可采用多种第一信号特征共同计算第一信号特征与标准信号特征之间的综合误差,以根据综合误差准确地校准初始参数(即初始增益、初始阈值和初始时间窗口等)。
具体地,步骤103具体包括步骤1031至步骤1037:
步骤1031:计算所述第一能量谱图中的所述第一峰位分辨率、所述第一峰位、所述第一峰面积和所述第一线性范围;所述第一峰位分辨率用于表征相邻峰之间辨识度,所述第一峰位是指能量谱图中出现的峰顶位置,所述第一峰面积是指能量谱图中能量峰的面积,所述第一线性范围是指最大信号幅度和最小信号幅度之间的范围;
由于不同元素对应的能量谱图中的峰位分辨率、峰位、峰面积和线性范围存在较大差异,可以很好地表征不同的元素,故本申请计算第一能量谱图中的第一峰位分辨率、第一峰位、第一峰面积和第一线性范围,进而与标准放射源的标准峰位分辨率、标准峰位、标准峰面积和标准线性范围相比,确定初始参数的处理精度是否符合要求。其中,第一峰位分辨率、第一峰位、第一峰面积和第一线性范围的具体计算过程如下:
具体地,步骤1031具体包括步骤A1至步骤A6:
步骤A1:计算所述第一能量谱图中的峰顶位置,将所述峰顶位置作为所述第一峰位;
在能量谱图中,峰位对应于具有特定质量或能量的离子的相对丰度的最大值。为了找到峰位,可以使用峰搜索算法或峰拟合算法。峰拟合算法则是通过拟合峰形函数来确定峰位置和峰高度。常用的峰形函数包括高斯分布、洛伦兹分布等。这种方法通常更准确,但需要一定的计算能力和时间。
步骤A2:计算所述第一能量谱图中的两个相邻能量峰各自对应的相邻峰位,计算所述两个相邻能量峰各自对应的全宽度半峰值;所述全宽度半峰值是指能量峰在半峰值处的宽度;
步骤A3:将两个所述相邻峰位和两个所述全宽度半峰值代入如下公式一,得到所述第一峰位分辨率;
公式一:
其中,表示所述第一峰位分辨率,/>表示第一相邻峰位,/>表示第二相邻峰位,/>表示第一全宽度半峰值,/>表示第二全宽度半峰值。
步骤A4:计算所述第一峰位的第一峰高和第一峰宽,将所述第一峰高和所述第一峰宽相乘,得到第一乘积;
步骤A5:获取所述第一峰位对应的能量峰中的第一能量中位数,将所述第一乘积与所述第一能量中位数相乘,得到所述第一峰面积;
步骤A6:计算最大信号幅度和最小信号幅度之间的范围,得到所述第一线性范围。
在本实施例中,根据相邻峰位和全宽度半峰值计算峰位分辨率,并根据第一峰高、第一峰宽和第一能量中位数,计算第一峰面积,进而得到第一能量谱图中的多个特征,以进行后续的分析处理,实现了自动化分析的过程,且具有较高的计算精度。
步骤1032:获取标准放射源对应的标准峰位分辨率、标准峰位、标准峰面积和标准线性范围;
为了确定第一峰位分辨率、第一峰位、第一峰面积和第一线性范围是否符合要求,故需要获取标准放射源对应的标准峰位分辨率、标准峰位、标准峰面积和标准线性范围进行逐一对比。
步骤1033:计算所述第一峰位分辨率和所述标准峰位分辨率之间的第一误差;
步骤1034:计算所述第一峰位和所述标准峰位之间的第二误差;
步骤1035:计算所述第一峰面积和所述标准峰面积之间的第三误差;
步骤1036:计算所述第一线性范围和所述标准线性范围之间的第四误差;
步骤1037:根据所述第一误差、所述第二误差、所述第三误差和所述第四误差,计算所述综合误差。
将多个误差分别与各自对应的权重值相乘(多个权重值的总和为1),并相加得到综合误差。
在本实施例中,由于基于多个第一信号特征分别计算各自对应的误差,并计算得到综合误差,充分利用多维数据提高了计算精度,进而更加全面地分析多道分析器当前的初始参数是否符合要求。
步骤104:若所述综合误差高于预设数值,则根据所述初始增益、所述初始阈值、所述初始时间窗口、所述综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长;
为了实现精细化校准,故本申请基于多个维度数据计算调整步长。具体计算过程如下:
具体地,步骤104具体包括:若所述综合误差高于预设数值,则将所述初始增益、所述初始阈值、所述初始时间窗口、所述综合误差、所述探测器对应的初始高压参数和所述探测器类型代入如下公式二,得到所述调整步长;
公式二:
其中,s表示所述调整步长,G表示所述初始增益,T表示所述初始阈值,W表示所述初始时间窗口,表示所述综合误差,V表示所述初始高压参数,D表示所述探测器类型对应的编码值,t表示时间参数,所述时间参数是指处于所述当前时间窗口内的目标时刻。
本申请综合考虑多方面的因素影响,且由于初始增益、初始阈值、初始时间窗口、综合误差、初始高压参数和探测器类型对于多道分析器的计算精度均有一定的影响,故基于初始增益、初始阈值、初始时间窗口、综合误差、初始高压参数和探测器类型计算调整步长,以实现高精度校准。其中,上述公式二是基于大量实验数据与验证而得,但不限于上述数学表达式。
其中,探测器类型包括但不限于半导体探测器或闪烁体探测器等探测器。
步骤105:根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口。
值得注意是,探测器对应的初始高压参数是用来提供电子能量的加速和收集所需信号的。当辐射粒子进入探测器时,它们与探测器材料中的原子相互作用,产生电子和空穴对。这些电子和空穴会在高压下被加速并移动到探测器的正负极板上,形成一个电荷脉冲。通过调整探测器的高压,可以控制电子和空穴的运动速度和方向,并优化信号的收集效率和峰形。因此,探测器的高压是多道分析器中非常重要的参数之一,需要进行调整和优化。
具体地,步骤105具体包括:将所述调整步长与所述初始增益相乘得到第一数值,将所述第一数值与所述初始增益相加作为当前增益;将所述调整步长与所述初始阈值相乘得到第二数值,将所述第二数值与所述初始阈值相加作为当前阈值;将所述调整步长与所述初始时间窗口相乘得到第三数值,将所述第三数值与所述初始时间窗口相加作为当前时间窗口;将所述调整步长与所述初始高压参数相乘得到第四数值,将所述第四数值与所述初始高压参数相加作为当前高压参数。
初始增益、初始阈值、初始高压参数和初始时间窗口经过调整步长的校准处理,得到当前增益、当前阈值、当前高压参数和当前时间窗口,以完成多道分析器的初始化校准。在后续分析样品的元素及其含量时,以当前增益、当前阈值、当前高压参数和当前时间窗口进行信号处理,进而提高了多道分析器的计算精度,实现对于多道分析器的质量控制。
在本实施例中,通过获取初始增益、初始阈值和初始时间窗口,获取探测器采集的由标准放射源形成的标准信号;根据所述初始增益、所述初始阈值和所述初始时间窗口处理所述标准信号,得到所述标准信号对应的第一能量谱图;计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差;若所述综合误差高于预设数值,则根据所述初始增益、所述初始阈值、所述初始时间窗口、所述综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长;根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口。在上述方案中,在设备初始化校准时,通过获取初始参数处理得到的第一峰位分辨率,进而检测初始参数的准确率,即以第一峰位分辨率为准确率的判断基准。当准确率较低时(即综合误差高于预设数值),则根据初始阈值、初始时间窗口、综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长。由于调整步长基于多个数据维度进行计算,故具有较高的准确率。进而根据调整步长调整初始增益、初始阈值和初始时间窗口,使得设备校准的校正效果较好,保证了校准效果,且实现了自动化校准过程。
可选地,步骤105之后还包括步骤106至步骤110。如图2所示,图2示出了本申请提供的另一种多道分析器的质量控制方法的具体示意性流程图。
步骤106:获取探测器采集的原始信号,根据校准后的所述初始增益、校准后的所述初始阈值和校准后的所述初始时间窗口处理所述原始信号,得到当前信号,并将所述当前信号分配至不同的能量区间上;
探测器基于当前高压参数采集原始信号,多道分析器获取探测器采集的原始信号,并根据初始增益、初始阈值和初始时间窗口处理原始信号,得到当前信号。
步骤107:统计每个能量区间上事件的数量,所述事件是指粒子撞击探测器产生的电信号;
步骤108:根据每个能量区间上事件的数量,绘制第二能量谱图;其中,所述第二能量谱图的横轴表示能量数值,所述第二能量谱图的纵轴表示计数;
步骤109:根据所述第二能量谱图,计算第二峰高、第二峰面积、第三全宽度半峰值和响应函数;
由于每一种元素类型的第二峰高、第二峰面积和第三全宽度半峰值存在较大差异,故需要获取第二峰高、第二峰面积和第三全宽度半峰值,以判断元素类型。而第二峰面积与响应函数与元素含量呈一定规律变化,故需要获取第二峰面积与响应函数,以计算元素含量。
具体地,步骤109具体包括步骤1091至步骤1096。如图5所示,图5示出了本申请提供的一种多道分析器的质量控制方法中步骤109的具体示意性流程图。
步骤1091:计算所述第二能量谱图中的峰顶位置,将所述峰顶位置作为所述第二峰位;
步骤1092:将所述第二峰位的峰高作为所述第二峰高;
步骤1093:计算所述第二峰位的第二峰宽,将所述第二峰高和所述第二峰宽相乘,得到第二乘积;
步骤1094:获取所述第二峰位对应的能量峰中的第二能量中位数,将所述第二乘积与所述第二能量中位数相乘,得到所述第二峰面积;
步骤1095:计算所述第二能量谱图中的两个相邻能量峰各自对应的相邻峰位,计算所述两个相邻能量峰各自对应的第三全宽度半峰值;所述第三全宽度半峰值是指能量峰在半峰值处的宽度;
步骤1096:获取所述当前时间窗口、温度、湿度,并根据所述当前时间窗口、所述温度、所述湿度、所述第二峰高和所述第二峰面积,计算所述响应函数。
响应函数描述了仪器对样品中不同质量或能量的离子的检测效率。响应函数可以通过向仪器中输入已知化合物的标准样品,并记录其相应的能量谱图来确定。通常情况下,标准样品中所含化合物的种类和浓度都是已知的,因此可以利用这些参数来计算出响应函数。故本申请基于当前时间窗口、温度、湿度、第二峰高和第二峰面积,计算响应函数。
具体地,步骤1096具体包括:将所述当前时间窗口、所述温度、所述湿度、所述第二峰高和所述第二峰面积代入如下公式三,得到所述响应函数;
公式三:
其中,表示所述响应函数,W表示所述当前时间窗口,/>表示所述温度,/>表示温度阈值,H表示所述湿度,/>表示所述第二峰高,/>表示所述第二峰面积,/>表示标准湿度,/>表示标准温度,/>、/>和/>表示三个系数,/>和/>表示两个临界点,t表示时间参数,所述时间参数是指处于所述当前时间窗口内的目标时刻。
其中,上述公式三是基于大量实验数据与验证而得,但不限于上述数学表达式。
在本实施例中,考虑到多个维度参数对于响应函数的影响,故通过大量的实验与验证,找到多个维度参数与响应函数之间的关系,故通过上述方式计算得到的响应函数的精度较高,进而提高了基于响应函数计算而得的元素含量的计算精度。
步骤110:根据所述第二峰高、所述第二峰面积、所述第三全宽度半峰值和所述响应函数,确定元素类型和元素类型的含量。
具体地,步骤110的具体过程如下:在预设映射表中,匹配所述第二峰高、所述第二峰面积和所述第三全宽度半峰值对应的元素类型;将所述所述第二峰面积与所述响应函数相除,得到元素在样品中的贡献值;将所述贡献值与多道分析器的效率因子相乘,得到所述元素类型的含量。
多道分析器中存储有不同元素对应的峰高、峰面积和全宽度半峰值(即预设映射表)。在执行步骤110时,可基于预设映射表匹配第二峰高、第二峰面积和第三全宽度半峰值对应的元素类型。由于第二峰面积与响应函数与元素含量呈一定规律变化,故本申请首先基于第二峰面积与响应函数,计算贡献值(贡献值用于表征该元素在所有元素中的含量)。并基于贡献值与多道分析器的效率因子,计算得到元素类型的含量。
其中,元素类型包括但不限于碳14等元素。
在本实施例中,通过第二峰高、第二峰面积、第三全宽度半峰值匹配元素类型,由于基于多个维度的数据进行匹配,故具有较高的匹配精度。本申请中的元素类型含量根据第二峰面积和响应函数计算元素类型含量计算而得,可以很精准地得到元素含量。
如图3本申请提供了一种多道分析器的质量控制装置3,请参见图3,图3示出了本申请提供的一种多道分析器的质量控制装置的示意图,如图3所示一种多道分析器的质量控制装置包括:
获取单元31,用于在检测到多道分析器上电时,获取初始增益、初始阈值和初始时间窗口,获取探测器采集的由标准放射源形成的标准信号;所述初始增益是指对标准信号的放大倍数,所述初始阈值是指对标准信号的能量响应范围,所述初始时间窗口是指截取标准信号的时长范围;
处理单元32,用于根据所述初始增益、所述初始阈值和所述初始时间窗口处理所述标准信号,得到所述标准信号对应的第一能量谱图;其中,所述第一能量谱图的横轴表示能量数值,所述第一能量谱图的纵轴表示计数;
第一计算单元33,用于计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差;所述第一信号特征包括第一峰位分辨率;
第二计算单元34,用于若所述综合误差高于预设数值,则根据所述初始增益、所述初始阈值、所述初始时间窗口、所述综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长;
校准单元35,用于根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口。
本申请提供的一种多道分析器的质量控制装置,在检测到多道分析器上电时,获取初始增益、初始阈值和初始时间窗口,获取探测器采集的由标准放射源形成的标准信号;根据所述初始增益、所述初始阈值和所述初始时间窗口处理所述标准信号,得到所述标准信号对应的第一能量谱图;计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差;若所述综合误差高于预设数值,则根据所述初始增益、所述初始阈值、所述初始时间窗口、所述综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长;根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口。在上述方案中,在设备初始化校准时,通过获取初始参数处理得到的第一峰位分辨率,进而检测初始参数的准确率,即以第一峰位分辨率为准确率的判断基准。当准确率较低时(即综合误差高于预设数值),则根据初始阈值、初始时间窗口、综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长。由于调整步长基于多个数据维度进行计算,故具有较高的准确率。进而根据调整步长调整初始增益、初始阈值和初始时间窗口,使得设备校准的校正效果较好,保证了校准效果,且实现了自动化校准过程。
图4是本申请一实施例提供的一种多道分析器的示意图。如图4所示,该实施例的一种多道分析器4包括:处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42,例如一种多道分析器的质量控制方法程序。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个一种多道分析器的质量控制方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤101至步骤105。或者,所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各单元的功能,例如图3所示单元31至35的功能。
示例性的,所述计算机程序42可以被分割成一个或多个单元,所述一个或者多个单元被存储在所述存储器41中,并由所述处理器40执行,以完成本申请。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序42在所述一种多道分析器4中的执行过程。例如,所述计算机程序42可以被分割成各单元的具体功能如下:
获取单元,用于在检测到多道分析器上电时,获取初始增益、初始阈值和初始时间窗口,获取探测器采集的由标准放射源形成的标准信号;所述初始增益是指对标准信号的放大倍数,所述初始阈值是指对标准信号的能量响应范围,所述初始时间窗口是指截取标准信号的时长范围;
处理单元,用于根据所述初始增益、所述初始阈值和所述初始时间窗口处理所述标准信号,得到所述标准信号对应的第一能量谱图;其中,所述第一能量谱图的横轴表示能量数值,所述第一能量谱图的纵轴表示计数;
第一计算单元,用于计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差;所述第一信号特征包括第一峰位分辨率;
第二计算单元,用于若所述综合误差高于预设数值,则根据所述初始增益、所述初始阈值、所述初始时间窗口、所述综合误差、探测器对应的初始高压参数和探测器类型,计算调整步长;
校准单元,用于根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口。
所述多道分析器中包括但不限于处理器40和存储器41。本领域技术人员可以理解,图4仅仅是一种多道分析器4的示例,并不构成对一种多道分析器4的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述一种多道分析器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array,FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器41可以是所述一种多道分析器4的内部存储单元,例如一种多道分析器4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述一种多道分析器4的外部存储设备,例如所述一种多道分析器4上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器41还可以既包括所述一种多道分析器4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述一种漫游控制设备所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
需要说明的是,上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本申请方法实施例基于同一构思,其具体功能及带来的技术效果,具体可参见方法实施例部分,此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,既将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在移动终端上运行时,使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括:能够将计算机程序代码携带到拍照装置/多道分析器的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/网络设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,既可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于监测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果监测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦监测到[所描述条件或事件]”或“响应于监测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多道分析器的质量控制方法,其特征在于,所述多道分析器的质量控制方法,包括:
在检测到多道分析器上电时,获取初始增益、初始阈值和初始时间窗口,获取探测器采集的由标准放射源形成的标准信号;所述初始增益是指对所述标准信号的放大倍数,所述初始阈值是指对所述标准信号的能量响应范围,所述初始时间窗口是指截取所述标准信号的时长范围;
根据所述初始增益、所述初始阈值和所述初始时间窗口处理所述标准信号,得到所述标准信号对应的第一能量谱图;其中,所述第一能量谱图的横轴表示能量数值,所述第一能量谱图的纵轴表示计数;
计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差;所述第一信号特征包括第一峰位分辨率;
若所述综合误差高于预设数值,则将所述初始增益、所述初始阈值、所述初始时间窗口、所述综合误差、所述探测器对应的初始高压参数和所述探测器类型对应的编码值代入如下公式一,得到调整步长;
公式一:
其中,s表示所述调整步长,G表示所述初始增益,T表示所述初始阈值,W表示所述初始时间窗口, />表示所述综合误差,V表示所述初始高压参数,D表示所述探测器类型对应的编码值,t表示时间参数,所述时间参数是指处于当前时间窗口内的目标时刻;
根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口。
2.如权利要求1所述的多道分析器的质量控制方法,其特征在于,所述第一信号特征还包括第一峰位、第一峰面积和第一线性范围;
所述计算所述第一能量谱图中的第一信号特征,并计算所述第一信号特征与所述标准放射源对应的标准信号特征之间的综合误差的步骤,包括:
计算所述第一能量谱图中的峰顶位置,将所述峰顶位置作为所述第一峰位;
计算所述第一能量谱图中的两个第一相邻能量峰各自对应的相邻峰位,计算两个所述第一相邻能量峰各自对应的当前全宽度半峰值;所述当前全宽度半峰值是指能量峰在半峰值处的宽度;
将两个所述相邻峰位和两个所述当前全宽度半峰值代入如下公式二,得到所述第一峰位分辨率;
公式二:
其中, />表示所述第一峰位分辨率, />表示第一相邻峰位, />表示第二相邻峰位, />表示第一当前全宽度半峰值, />表示第二当前全宽度半峰值;
计算所述第一峰位的第一峰高和第一峰宽,将所述第一峰高和所述第一峰宽相乘,得到第一乘积;
获取所述第一峰位对应的能量峰中的第一能量中位数,将所述第一乘积与所述第一能量中位数相乘,得到所述第一峰面积;
计算最大信号幅度和最小信号幅度之间的范围,得到所述第一线性范围;所述第一峰位分辨率用于表征相邻峰之间辨识度,所述第一峰位是指能量谱图中出现的峰顶位置,所述第一峰面积是指能量谱图中能量峰的面积,所述第一线性范围是指最大信号幅度和最小信号幅度之间的范围;
获取所述标准放射源对应的标准峰位分辨率、标准峰位、标准峰面积和标准线性范围;
计算所述第一峰位分辨率和所述标准峰位分辨率之间的第一误差;
计算所述第一峰位和所述标准峰位之间的第二误差;
计算所述第一峰面积和所述标准峰面积之间的第三误差;
计算所述第一线性范围和所述标准线性范围之间的第四误差;
根据所述第一误差、所述第二误差、所述第三误差和所述第四误差,计算所述综合误差。
3.如权利要求1所述的多道分析器的质量控制方法,其特征在于,所述根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口的步骤,包括:
将所述调整步长与所述初始增益相乘得到第一数值,将所述第一数值与所述初始增益相加作为当前增益;
将所述调整步长与所述初始阈值相乘得到第二数值,将所述第二数值与所述初始阈值相加作为当前阈值;
将所述调整步长与所述初始时间窗口相乘得到第三数值,将所述第三数值与所述初始时间窗口相加作为当前时间窗口;
将所述调整步长与所述初始高压参数相乘得到第四数值,将所述第四数值与所述初始高压参数相加作为当前高压参数。
4.如权利要求1所述的多道分析器的质量控制方法,其特征在于,在所述根据所述调整步长,校准所述初始增益、所述初始阈值、所述初始高压参数和所述初始时间窗口的步骤之后,还包括:
获取探测器采集的原始信号,根据校准后的所述初始增益、校准后的所述初始阈值和校准后的所述初始时间窗口处理所述原始信号,得到当前信号,并将所述当前信号分配至不同的能量区间上;
统计每个所述能量区间上事件的数量,所述事件是指粒子撞击探测器产生的电信号;
根据每个所述能量区间上事件的数量,绘制第二能量谱图;其中,所述第二能量谱图的横轴表示能量数值,所述第二能量谱图的纵轴表示计数;
根据所述第二能量谱图,计算第二峰高、第二峰面积、原始全宽度半峰值和响应函数;
根据所述第二峰高、所述第二峰面积、所述原始全宽度半峰值和所述响应函数,确定元素类型和元素类型的含量。
5.如权利要求4所述的多道分析器的质量控制方法,其特征在于,所述根据所述第二能量谱图,计算第二峰高、第二峰面积、原始全宽度半峰值和响应函数的步骤,包括:
计算所述第二能量谱图中的峰顶位置,将所述峰顶位置作为第二峰位;
将所述第二峰位的峰高作为所述第二峰高;
计算所述第二峰位的第二峰宽,将所述第二峰高和所述第二峰宽相乘,得到第二乘积;
获取所述第二峰位对应的能量峰中的第二能量中位数,将所述第二乘积与所述第二能量中位数相乘,得到所述第二峰面积;
计算所述第二能量谱图中的两个第二相邻能量峰各自对应的相邻峰位,计算两个所述第二相邻能量峰各自对应的第三全宽度半峰值;所述第三全宽度半峰值是指能量峰在半峰值处的宽度;
采集当前环境下的温度和湿度;
将所述当前时间窗口、所述温度、所述湿度、所述第二峰高和所述第二峰面积代入如下公式三,得到所述响应函数;
公式三:
其中, />表示所述响应函数,W表示所述当前时间窗口, />表示所述温度, />表示温度阈值,H表示所述湿度, />表示所述第二峰高, />表示所述第二峰面积, />表示标准湿度, />表示标准温度, />、 />和 />表示三个系数, />和 />表示两个临界点,t表示时间参数,所述时间参数是指处于所述当前时间窗口内的目标时刻。
6.如权利要求4所述的多道分析器的质量控制方法,其特征在于,所述根据所述第二峰高、所述第二峰面积、所述原始全宽度半峰值和所述响应函数,确定元素类型和元素类型的含量的步骤,包括:
在预设映射表中,匹配所述第二峰高、所述第二峰面积和所述原始全宽度半峰值对应的元素类型;
将所述第二峰面积与所述响应函数相除,得到元素在样品中的贡献值;
将所述贡献值与多道分析器的效率因子相乘,得到所述元素类型的含量。
7.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310722893.XA CN116449038B (zh) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 一种多道分析器的质量控制方法、装置及多道分析器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310722893.XA CN116449038B (zh) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 一种多道分析器的质量控制方法、装置及多道分析器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116449038A CN116449038A (zh) | 2023-07-18 |
CN116449038B true CN116449038B (zh) | 2023-09-01 |
Family
ID=87122401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310722893.XA Active CN116449038B (zh) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 一种多道分析器的质量控制方法、装置及多道分析器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116449038B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990065094A (ko) * | 1998-01-07 | 1999-08-05 | 윤종용 | 초고속 디지탈 가입자선 시스템에서의 자동 이득 조정장치 |
US6006162A (en) * | 1997-05-29 | 1999-12-21 | Eg&G Ortec | Autocalibrating multichannel analyzer and method for use |
JP2011106826A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Yokogawa Electric Corp | マルチチャネルアナライザおよび放射線測定システム |
CN113848195A (zh) * | 2020-06-28 | 2021-12-28 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 特定蛋白分析仪校准方法、校准系统和可读存储介质 |
CN114137197A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-04 | 深圳华迈兴微医疗科技有限公司 | 一种化学发光免疫分析仪的校准方法及装置 |
CN114499719A (zh) * | 2020-11-12 | 2022-05-13 | 北京邮电大学 | 基于信道仿真仪的多射频通道失配校准方法和装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7902502B2 (en) * | 2005-11-01 | 2011-03-08 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Multichannel energy analyzer for charged particles |
-
2023
- 2023-06-19 CN CN202310722893.XA patent/CN116449038B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6006162A (en) * | 1997-05-29 | 1999-12-21 | Eg&G Ortec | Autocalibrating multichannel analyzer and method for use |
KR19990065094A (ko) * | 1998-01-07 | 1999-08-05 | 윤종용 | 초고속 디지탈 가입자선 시스템에서의 자동 이득 조정장치 |
JP2011106826A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Yokogawa Electric Corp | マルチチャネルアナライザおよび放射線測定システム |
CN113848195A (zh) * | 2020-06-28 | 2021-12-28 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 特定蛋白分析仪校准方法、校准系统和可读存储介质 |
CN114499719A (zh) * | 2020-11-12 | 2022-05-13 | 北京邮电大学 | 基于信道仿真仪的多射频通道失配校准方法和装置 |
CN114137197A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-04 | 深圳华迈兴微医疗科技有限公司 | 一种化学发光免疫分析仪的校准方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116449038A (zh) | 2023-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3637147B1 (en) | Gain correction apparatus and method for scintillation detector | |
CN109444187B (zh) | 康普顿散射实验仿真系统及仿真方法 | |
US4075480A (en) | Quench determination in liquid scintillation counting systems | |
JP2004108796A (ja) | 放射線測定装置 | |
CN113625333B (zh) | 基于纳秒光源的能谱仪多参数测试标定系统及方法 | |
US6822235B2 (en) | Environmental radioactivity monitor | |
CN116449038B (zh) | 一种多道分析器的质量控制方法、装置及多道分析器 | |
KR20140048658A (ko) | 캘리브레이션 장치 및 방법 | |
EP1269391A1 (en) | Differential correction method and apparatus | |
US6006162A (en) | Autocalibrating multichannel analyzer and method for use | |
RU2704564C1 (ru) | СПОСОБ КАЛИБРОВКИ И СТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ СПЕКТРОМЕТРА γ-ИЗЛУЧЕНИЯ | |
JP2009175042A (ja) | 線量率測定装置 | |
JPH10197639A (ja) | 環境放射線モニタ | |
KR20130035370A (ko) | 중성자 펄스파고분광분석 방법 및 이를 이용한 중성자 계측 시스템 | |
KR20140055791A (ko) | 엑스선 검출기를 교정하는 방법 | |
CN111538069A (zh) | 能谱分析系统、方法及能谱数据分析设备 | |
JP3231219B2 (ja) | 液体シンチレーションカウンタ | |
Durán et al. | Evaluation of digital pulse processing techniques for a β-γ coincidence counting system | |
Wu et al. | Implementation of a straight-line shaper on an FPGA for a UAVAGS | |
JP2005049144A (ja) | 放射線計測方法 | |
CN114114375B (zh) | 一种等离子热电子测量系统及测量方法 | |
Laver | Analysis of single channel recordings | |
RU2457557C1 (ru) | Способ определения обогащения топливных таблеток, содержащих смесь изотопов урана, ураном 235 | |
CN116930302A (zh) | 一种四(三氟膦)镍中镍稳定同位素丰度质谱分析方法 | |
Van Krugten et al. | On the optimalization of a sector-focusing magnetic beta-ray spectrometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |