基于Gaussian-LM算法的便携式多道γ能谱仪自动稳谱研究
发布时间:2021-07-07 10:15
针对便携式多道γ能谱仪测量过程中因温度变化造成谱线漂移的问题,提出了一种特征峰自动稳谱方法。该方法使用LM算法对Gaussian拟合函数进行参数寻优,获取当前测量过程中特征峰峰位道址,依据谱漂移量利用PID控制算法调节高压控制字继而进行相应的高压补偿,实现系统自动稳谱功能。试验结果表明,1024道便携式γ能谱仪在-20~50℃范围内实测最大谱漂不超过±3道。因此,研究的自动稳谱方法可为野外γ能谱准确测量提供技术支撑。
【文章来源】:世界核地质科学. 2020,37(04)
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
特征峰自动稳谱流程图
式中:Pref—理论峰位对应道址;Pn、Pn-1、Pn-2—第n次、第n-1次、第n-2次得到的拟合峰位道址;KP、KI、KD—比例单元、积分单元和微分单元的控制因子;其中KI的主要作用为增益控制,增加KI可降低系统的稳态误差,提高系统响应速度。KP和KD与峰位道址P的变化率相关,能够预测偏差,产生超前的校正作用,较好地改善动态性能[12]。图3 PID控制算法
选用钾、铀、钍单一核素模型针对能窗划分范围内的特征峰进行拟合,采用LM算法对Gaussian拟合函数进行参数寻优,结果如图4所示,分别求得不同核素模型的拟合峰位、半峰全宽(FWHM)如表1所示。由表1可知,采用LM算法对特征峰进行拟合取得较好效果,R2(确定系数)均大于0.95,其拟合峰位道址与理论峰位较接近,针对1024道便携式多道γ能谱仪,误差在±1道。因此,在仪器自动稳谱过程中可以使用该算法进行特征峰寻峰操作。
【参考文献】:
期刊论文
[1]Gaussian-LM算法在光纤布拉格光栅反射光谱寻峰中的应用[J]. 胡正文,庞成鑫,程冯宇. 激光与光电子学进展. 2017(01)
[2]核能谱单能峰快速高精度高斯函数拟合算法研究[J]. 马英杰,周靖,洪旭,周建斌,王敏,万文杰. 光谱学与光谱分析. 2016(08)
[3]NaI(T1)谱仪LED稳谱中的LED驱动方法研究[J]. 李洋,闫学昆,刘明健,张燕. 核电子学与探测技术. 2013(07)
[4]一种用于自然伽马能谱测井仪器的自动稳谱技术[J]. 巩建忠,王卫华. 石油仪器. 2006(05)
[5]13N监测仪的稳谱技术研究[J]. 屈国普,凌球,郭兰英,赵立宏,陈坚祯,陈丛桂. 核技术. 2005(07)
[6]NaI(Tl)γ谱的计算机稳峰技术[J]. 陈坚祯,郭兰英,凌球,屈国普,赵立宏,胡创业. 原子能科学技术. 2005(03)
[7]多道伽马能谱仪中的特征峰稳谱技术[J]. 吴永鹏,赖万昌,葛良全,肖刚毅,林延畅. 物探与化探. 2003(02)
[8]动态控温系统中PID参数的实时整定[J]. 李维祥,郑程军,刘凤先. 电子技术应用. 1998(04)
硕士论文
[1]内嵌自动稳谱的PMT-BASE数字化能谱仪研制[D]. 卿松.成都理工大学 2019
[2]航空γ能谱系统中自动稳谱的研究与实现[D]. 罗耀耀.成都理工大学 2010
本文编号:3269450
【文章来源】:世界核地质科学. 2020,37(04)
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
特征峰自动稳谱流程图
式中:Pref—理论峰位对应道址;Pn、Pn-1、Pn-2—第n次、第n-1次、第n-2次得到的拟合峰位道址;KP、KI、KD—比例单元、积分单元和微分单元的控制因子;其中KI的主要作用为增益控制,增加KI可降低系统的稳态误差,提高系统响应速度。KP和KD与峰位道址P的变化率相关,能够预测偏差,产生超前的校正作用,较好地改善动态性能[12]。图3 PID控制算法
选用钾、铀、钍单一核素模型针对能窗划分范围内的特征峰进行拟合,采用LM算法对Gaussian拟合函数进行参数寻优,结果如图4所示,分别求得不同核素模型的拟合峰位、半峰全宽(FWHM)如表1所示。由表1可知,采用LM算法对特征峰进行拟合取得较好效果,R2(确定系数)均大于0.95,其拟合峰位道址与理论峰位较接近,针对1024道便携式多道γ能谱仪,误差在±1道。因此,在仪器自动稳谱过程中可以使用该算法进行特征峰寻峰操作。
【参考文献】:
期刊论文
[1]Gaussian-LM算法在光纤布拉格光栅反射光谱寻峰中的应用[J]. 胡正文,庞成鑫,程冯宇. 激光与光电子学进展. 2017(01)
[2]核能谱单能峰快速高精度高斯函数拟合算法研究[J]. 马英杰,周靖,洪旭,周建斌,王敏,万文杰. 光谱学与光谱分析. 2016(08)
[3]NaI(T1)谱仪LED稳谱中的LED驱动方法研究[J]. 李洋,闫学昆,刘明健,张燕. 核电子学与探测技术. 2013(07)
[4]一种用于自然伽马能谱测井仪器的自动稳谱技术[J]. 巩建忠,王卫华. 石油仪器. 2006(05)
[5]13N监测仪的稳谱技术研究[J]. 屈国普,凌球,郭兰英,赵立宏,陈坚祯,陈丛桂. 核技术. 2005(07)
[6]NaI(Tl)γ谱的计算机稳峰技术[J]. 陈坚祯,郭兰英,凌球,屈国普,赵立宏,胡创业. 原子能科学技术. 2005(03)
[7]多道伽马能谱仪中的特征峰稳谱技术[J]. 吴永鹏,赖万昌,葛良全,肖刚毅,林延畅. 物探与化探. 2003(02)
[8]动态控温系统中PID参数的实时整定[J]. 李维祥,郑程军,刘凤先. 电子技术应用. 1998(04)
硕士论文
[1]内嵌自动稳谱的PMT-BASE数字化能谱仪研制[D]. 卿松.成都理工大学 2019
[2]航空γ能谱系统中自动稳谱的研究与实现[D]. 罗耀耀.成都理工大学 2010
本文编号:3269450
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3269450.html
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