一種適用于中子活化元素分析的能譜知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種元素分析的數(shù)據(jù)處理技術(shù)方法，具體涉及一種中子活化元素分析 的數(shù)據(jù)處理技術(shù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 建材、煤炭、熱電、冶金、礦山等行業(yè)需要對(duì)輸送皮帶上散裝物料的元素成分及含 量進(jìn)行分析，W指導(dǎo)生產(chǎn)。利用中子活化瞬發(fā)Y分析技術(shù)的多元素分析儀作為一種主要的 在線(xiàn)元素分析儀器，可很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送皮帶上散裝物料的連續(xù)分析。
[0003] 目前該類(lèi)儀表的分析原理，都是中子照射在物料上，與物料中各元素原子核發(fā)生 反應(yīng)，不同元素放射出不同能量及強(qiáng)度的特征Y射線(xiàn)，通過(guò)檢測(cè)特征Y射線(xiàn)的能量辨識(shí)元 素種類(lèi)，通過(guò)檢測(cè)特征Y射線(xiàn)的強(qiáng)度得出元素含量。
[0004] 而具體的分析方法，則是采用針對(duì)某元素的特征Y射線(xiàn)的峰面積來(lái)構(gòu)建對(duì)應(yīng)該 元素含量的數(shù)學(xué)模型，然后通過(guò)實(shí)測(cè)樣品標(biāo)定的方式來(lái)確定數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)。即根據(jù)對(duì) 若干組已知元素含量的物料進(jìn)行測(cè)量，將已知的元素含量W及該元素特征峰面積代入數(shù)學(xué) 模型，通過(guò)線(xiàn)性回歸或非線(xiàn)性回歸的處理，獲得數(shù)學(xué)模型中的各個(gè)參數(shù)。
[0005] 但是該方法的弊端是；不能對(duì)未知元素分析，而且對(duì)于未構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的元素也 無(wú)法分析；同時(shí)還無(wú)法分析元素含量在標(biāo)定樣的覆蓋范圍之外的物料；而每次增加標(biāo)定樣 品后，都需要重新進(jìn)行回歸處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)上述缺陷，采用直接與譜形知識(shí)庫(kù)中全部的譜形進(jìn)行有效比對(duì)的方式，尋找 出譜形知識(shí)庫(kù)中具有與實(shí)測(cè)譜形相同、相似性征的譜形，通過(guò)分析比較實(shí)測(cè)譜形與已知元 素含量信息譜形之間的差異，獲取新測(cè)量譜形所對(duì)應(yīng)的被測(cè)物料中各組成元素的成分及含 量等信息。
[0007] 該方法首先要建立一個(gè)該方法的執(zhí)行基礎(chǔ)是要構(gòu)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)而規(guī)范的譜形知識(shí) 庫(kù)，即要求譜形知識(shí)庫(kù)中的譜形，具有相同的總道址數(shù)及"能量-道址"對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且每個(gè) 譜形的測(cè)量時(shí)間都要相同。如果是非規(guī)范的譜形，則需要通過(guò)譜形變換，如"峰漂移修正"及 "活時(shí)間修正"，換算成為規(guī)范譜形后再存入譜形知識(shí)庫(kù)中。
[0008] 本發(fā)明所涉及的一種適用于中子活化元素分析的能譜知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法，其特征在 于： 譜形知識(shí)庫(kù)中包含有二類(lèi)文件，其中一種是包含有對(duì)應(yīng)元素含量信息的譜形文件，另 外一種是針對(duì)全部譜形文件的索引文件。
[0009] 譜形知識(shí)庫(kù)中的每個(gè)譜形文件中，包含有完整的譜形信息W及對(duì)應(yīng)所含有各種元 素的具體含量，譜形知識(shí)庫(kù)中的全部包含有完整的譜形信息W及對(duì)應(yīng)元素含量信息的譜形 文件，具有相同的總道址數(shù)及"能量-道址"對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且每個(gè)譜形的測(cè)量時(shí)間都要相同， 具體的文件格式可W為：假如該譜形文件的總道址數(shù)為N，則文件共有化103組數(shù)值，前N 組數(shù)值為譜形的每個(gè)道址從對(duì)應(yīng)能量由低到高依次順序的計(jì)數(shù)，即譜形的從第1道至第N道的計(jì)數(shù)值；后103組依次為按照原子序數(shù)排列的各元素所對(duì)應(yīng)的含量，若不含有該元素 則在對(duì)應(yīng)位置填入"0"，若明確含有該元素但該元素含量未知?jiǎng)t在對(duì)應(yīng)位置填入"-1"。
[0010] 針對(duì)全部譜形文件的索引文件，則由譜形知識(shí)庫(kù)中的全部譜形文件中的峰位置信 息生成，具體方案如下： 1) 對(duì)知識(shí)庫(kù)中譜形進(jìn)行編號(hào)；若有n個(gè)譜形，則從0開(kāi)始，直到最后一個(gè)為n; 2) 每個(gè)譜形的總道址數(shù)為N，則索引文件包含有N個(gè)索引數(shù)據(jù)；每個(gè)索引數(shù)據(jù)為位數(shù)長(zhǎng) 度是n的二進(jìn)制數(shù)； 3) 第i個(gè)索引數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方式為；若第m個(gè)譜形的第i道址是峰位，則第i數(shù)據(jù)的第m 位置為"1"，否則為"0"; 其中，"峰漂移修正"及"活時(shí)間修正"等多種為了實(shí)現(xiàn)譜形變換的技術(shù)方法有很多種， 已為具有一定經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)人±所公知并掌握；同樣的，確定峰位置所在道址的尋峰算法及 處理技巧，也已為具有一定經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)人±所公知并掌握。
[0011] 有益效果： 根據(jù)本發(fā)明的譜形知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法所建立的譜形知識(shí)庫(kù)，具有數(shù)據(jù)信息完善有序，易 于操作，配合適合的檢索方法，能夠迅速快捷的將符合條件的譜形文件全部尋找出來(lái)，不會(huì) 丟漏數(shù)據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 本發(fā)明所涉及的一種適用于中子活化元素分析的能譜知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法，其具體內(nèi) 容如下： 譜形知識(shí)庫(kù)中包含有二類(lèi)文件，其中一種是包含有對(duì)應(yīng)元素含量信息的譜形文件，另 外一種是針對(duì)全部譜形文件的索引文件。
[0013] 譜形知識(shí)庫(kù)中的每個(gè)譜形文件中，包含有完整的譜形信息W及對(duì)應(yīng)所含有各種元 素的具體含量，譜形知識(shí)庫(kù)中的全部包含有完整的譜形信息W及對(duì)應(yīng)元素含量信息的譜形 文件，具有相同的總道址數(shù)及"能量-道址"對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且每個(gè)譜形的測(cè)量時(shí)間都要相同， 具體的文件格式可W為：假如該譜形文件的總道址數(shù)為N，則文件共有化103組數(shù)值，前N 組數(shù)值為譜形的每個(gè)道址從對(duì)應(yīng)能量由低到高依次順序的計(jì)數(shù)，即譜形的從第1道至第N 道的計(jì)數(shù)值；后103組依次為按照原子序數(shù)排列的各元素所對(duì)應(yīng)的含量，若不含有該元素 則在對(duì)應(yīng)位置填入"0"，若明確含有該元素但該元素含量未知?jiǎng)t在對(duì)應(yīng)位置填入"-1"。
[0014] 針對(duì)全部譜形文件的索引文件，則由譜形知識(shí)庫(kù)中的全部譜形文件中的峰位置信 息生成，具體方案如下： 1) 對(duì)知識(shí)庫(kù)中譜形進(jìn)行編號(hào)；若有n個(gè)譜形，則從0開(kāi)始，直到最后一個(gè)為n; 2) 每個(gè)譜形的總道址數(shù)為N，則索引文件包含有N個(gè)索引數(shù)據(jù)；每個(gè)索引數(shù)據(jù)為位數(shù)長(zhǎng) 度是n的二進(jìn)制數(shù)； 3) 第i個(gè)索引數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方式為；若第m個(gè)譜形的第i道址是峰位，則第i數(shù)據(jù)的第m 位置為"1"，否則為"0"; 其中，"峰漂移修正"及"活時(shí)間修正"等多種為了實(shí)現(xiàn)譜形變換的技術(shù)方法有很多種， 已為具有一定經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)人±所公知并掌握；同樣的，確定峰位置所在道址的尋峰算法及 處理技巧，也已為具有一定經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)人±所公知并掌握。
[001引應(yīng)用實(shí)例： 由于在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通常中子活化多元素分析的實(shí)測(cè)譜形的總道址數(shù)為1024道 或2048道，也有512道、4096道或者其它數(shù)量的道，為簡(jiǎn)化對(duì)應(yīng)用實(shí)例的敘述，對(duì)譜形文件 及所對(duì)應(yīng)的元素進(jìn)行如下假定： 假設(shè)譜形的總道址數(shù)為10道，并且不存在103種元素，只存在原子序數(shù)分別為1、2、3 的元素種類(lèi)，并且有原子序數(shù)為1的元素的特征峰的位置對(duì)應(yīng)道址2,原子序數(shù)為2的元素 的特征峰的位置對(duì)應(yīng)道址5,原子序數(shù)為3的元素的特征峰的位置對(duì)應(yīng)道址8 ; 假設(shè)現(xiàn)有譜形五個(gè)，其每個(gè)道址上的數(shù)據(jù)及所對(duì)應(yīng)各元素的含量見(jiàn)下表：
表中標(biāo)注"？"是表示該元素的含量未知。
[0016] 相應(yīng)的，五個(gè)譜形中的峰位置見(jiàn)下表：
則譜形知識(shí)庫(kù)中的索引文件共有10個(gè)索引數(shù)據(jù)，每個(gè)索引數(shù)據(jù)是位數(shù)為5的二進(jìn)制 數(shù)，具體見(jiàn)下表：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于中子活化元素分析的能譜知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法，其特征在于： 譜形知識(shí)庫(kù)中包含有二類(lèi)文件，其中一種是包含有對(duì)應(yīng)元素含量信息的譜形文件，另 外一種是針對(duì)全部譜形文件的索引文件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于中子活化元素分析的能譜知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法，其 特征在于： 譜形知識(shí)庫(kù)中的全部包含有對(duì)應(yīng)元素含量信息的譜形文件，具有相同的總道址數(shù)及 "能量-道址"對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且每個(gè)譜形的測(cè)量時(shí)間都要相同； 并且具體的文件格式為：假如該譜形的總道址數(shù)為N，則文件共有N+103組數(shù)值，前N 組數(shù)值為譜形的每個(gè)道址從對(duì)應(yīng)能量由低到高依次順序的計(jì)數(shù)，即譜形的從第1道至第N 道的計(jì)數(shù)值；后103組依次為按照原子序數(shù)排列的各元素所對(duì)應(yīng)的含量，若不含有該元素 則在對(duì)應(yīng)位置填入"0"，若明確含有該元素但該元素含量未知?jiǎng)t在對(duì)應(yīng)位置填入"-1"。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于中子活化元素分析的能譜知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法，其特 征在于： 針對(duì)全部譜形文件的索引文件，由譜形知識(shí)庫(kù)中的全部譜形文件中的峰位置信息生 成，具體方案如下： 1)對(duì)知識(shí)庫(kù)中譜形進(jìn)行編號(hào)；若有n個(gè)譜形，則從0開(kāi)始，直到最后一個(gè)為n ; 2 )每個(gè)譜形的總道址數(shù)為N，則索引文件包含有N個(gè)索引數(shù)據(jù)；每個(gè)索引數(shù)據(jù)為位數(shù)長(zhǎng) 度是n的二進(jìn)制數(shù)； 3)第i個(gè)索引數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方式為：若第m個(gè)譜形的第i道址是峰位，則第i數(shù)據(jù)的第m 位置為"1"，否則為"0"。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于中子活化元素分析的能譜知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法，譜形知識(shí)庫(kù)中包含有二類(lèi)文件，其中一種是包含有對(duì)應(yīng)元素含量信息的譜形文件，另外一種是針對(duì)全部譜形文件的索引文件。根據(jù)本發(fā)明的譜形知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法所建立的譜形知識(shí)庫(kù)，具有數(shù)據(jù)信息完善有序，易于操作，配合適合的檢索方法，能夠迅速快捷的將符合條件的譜形文件全部尋找出來(lái)，不會(huì)丟漏數(shù)據(jù)。
【IPC分類(lèi)】G06F17/30
【公開(kāi)號(hào)】CN104951451
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410117357
【發(fā)明人】張偉, 楊振龍, 尚慶敏, 尹德有, 龔亞林, 宋青鋒, 吳志強(qiáng), 魏曉云, 李巖峰, 佟超, 趙龍, 國(guó)家罡, 杜國(guó)軍, 孫天澳, 謝福生, 黃銘鵬, 王文田
【申請(qǐng)人】丹東東方測(cè)控技術(shù)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2014年3月27日