基于探测器响应函数的α能谱解谱技术研究

发布时间：2023-05-28 07:37

　　α射线测量是α核素分析的重要手段,α射线测量包括总量测量和α能谱测量。前者只能确定α放射性总强度，不能确定α射线的能量或能量分布，无法鉴别α核素种类，测量较简单。α能谱测量则可以实现对α粒子的能量测量，并得到各能量α粒子的强度，实现对α核素的定性和定量分析。因此，为了准确研究样品中各α核素的放射性水平，采用α能谱测量和对α能谱的分析工作显得尤为重要。 在核废物处置中所涉及到的超铀核素（如239Pu、241Am等）的监管和分类，以及如核武器库等特殊场所的α放射性气溶胶的监测等工作中，常常采用α能谱测量技术。虽然同位素之间的比例能够通过质谱仪精确测量，但是通过α能谱测量分析实现对α核素的定性和定量分析，是一种较经济和快速的途径。在探测器有限的能量分辨能力下，要精确的分析核素的种类和放射性水平，准确的解谱是必须进行的过程，相应的难度也较大。至今，国内外从未停止过对α能谱解谱技术的研究，其中峰形函数的选取一直是研究的焦点。几乎每种α核素都具有多个能量的α射线，同种核素中或不同种核素之间，能量相近的α射线普遍存在。目前的探测器，甚至能量分辨率最好的半导体探测器都无法将这些射线完全分开。因此，在分...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 国外情况
        1.2.2 国内情况
    1.3 研究内容
第2章 α粒子的探测及能谱测量
    2.1 α粒子与物质的相互作用
    2.2 α谱仪结构与特征
        2.2.1 PIPS 半导体探测器
        2.2.2 ORTEC-8 路α谱仪结构特征与技术指标
        2.2.3 工作原理
        2.2.4 能量分辨率及探测效率的影响因素
        2.2.5 探测下限
        2.2.6 判断限
    2.3 试验方案
    2.4 试验测量α能谱及分析
第3章 基于探测器响应函数的α能谱解谱
    3.1 α能谱解析的数学基础
    3.2 α能谱光滑与评价
        3.2.1 重心法
        3.2.2 多项式最小二乘法
        3.2.3 离散小波变换法
        3.2.4 能谱光滑评价方法的建立与应用
        3.2.5 小结
    3.3 探测器响应函数
        3.3.1 概述
        3.3.2 几个研究者的模型
        3.3.3 误差函数与互补误差函数
    3.4 α能谱解谱
        3.4.1 探测器响应函数模型的建立
        3.4.2 最小二乘法
        3.4.3 Levenberg-Marquardt 算法
        3.4.4 高斯标准差估计
        3.4.5 拟合优度检验
        3.4.6 结果分析
        3.4.7 小结
第4章 解谱软件的设计
    4.1 概述
    4.2 开发平台介绍
    4.3 能谱数据格式说明
    4.4 软件框图与分析流程图
    4.5 软件功能
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果



本文编号：3824223