基于人工神经网络的X射线吸收光谱物质识别方法研究

发布时间：2021-03-14 12:32

　　X射线由于其强大的穿透能力和独特的物理反应机制已被广泛应用于物质识别领域。X射线透射技术主要通过对被检测对象的结构成像用于物体的检测;X射线吸收光谱技术主要使用同步辐射作为光源,一般用于化学元素分析。而本文拟使用X射线管作为光源,使用光子计数探测器获得物质的X射线吸收光谱,结合X射线透射技术的方法对物质进行识别。本文比较了各类物质识别方法的优缺点,详细研究了 X射线吸收光谱分析理论。然后基于X射线光谱检测系统对各种塑料样本和猪的各种组织样本进行了实验。分析了各样本的X射线吸收光谱,发现不同物质具有一定的光谱差异,部分样本的光谱差异性较小,难以通过直观的观察对各物质的光谱进行区分。物质识别方面介绍和推导了主成分分析法和人工神经网络算法。使用主成分分析法提取样本X射线吸收光谱的光谱特征,发现同一类样本的光谱特征可以较好的聚类在一起。再建立神经网络模型对光谱特征进行识别,对15种塑料样本和6种猪的组织样本的识别率分别达到99.33%和90.22%。实验证明了使用X射线吸收光谱技术可以较好的对物质进行识别,这在医学诊断、安全检测、无损检测等领域都有较好的应用前景。 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１?Ｘ射线波长在电磁波谱中的相对位置??

一Zx射线管示意图

~3X射线光僧

【参考文献】：
期刊论文
[1]光谱技术发展现状及趋势[J]. 陈思媛,李姝彦,陈春红,孔佳莹,王倩,马思远,方正.  应用化工. 2017(12)
[2]X射线吸收精细结构在材料科学中的应用[J]. 王宇,李炯,张硕,马静远,汪丽华,魏向军,黄宇营,姜政.  中国材料进展. 2017(03)
[3]不同种群蜈蚣草中砷形态的X射线吸收光谱研究[J]. 万小铭,刘颖茹,雷梅,黄泽春,陈同斌.  光谱学与光谱分析. 2015(08)
[4]同步辐射XAFS技术在纳米科学研究中的应用（英文）[J]. 孙治湖,刘庆华,姚涛,闫文盛,韦世强.  Science China Materials. 2015(04)
[5]中国高能同步辐射光源及其验证装置工程[J]. 姜晓明,王九庆,秦庆,董宇辉,盛伟繁,程健,徐刚,胡天斗,邓虎,陈福三,龙锋利,陆辉华,岳军会,李春华,孙毅,陈锦晖,董海义,蔡泉,徐伟,李明,常广才,郑红卫,陶冶,刘鹏,刘景,孙冬柏,黎刚,石泓,曹建社,谭园园.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(10)
[6]高能双能X射线DR成像及物质识别技术综述[J]. 陈志强,赵眺,李亮.  CT理论与应用研究. 2014(05)
[7]新鲜宫颈癌组织的拉曼光谱研究[J]. 张海鹏,郑超,路璐,邹亚斌,王翠花,徐抒平,徐蔚青,范志民,路来金,韩冰.  高等学校化学学报. 2014(09)
[8]高分辨透射X射线三维成像在材料科学中的应用[J]. 王绍钢,王苏程,张磊.  金属学报. 2013(08)
[9]衰减透射法测量高能X射线能谱[J]. 王毅,李勤,江孝国,李成刚.  强激光与粒子束. 2012(06)
[10]激光诱导击穿光谱在塑料分类中的应用[J]. 刘凯,王茜蒨,赵华,肖银龙.  光谱学与光谱分析. 2011(05)

硕士论文
[1]基于X射线特性的物质识别方法研究[D]. 张进.东南大学 2015
[2]ZD系统X射线透照成像物质识别方法研究[D]. 徐成坤.东北大学 2012



本文编号：3082183