CN111060950B - 一种海水放射性核素检测的重叠峰去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于海水检测技术领域，涉及一种海水放射性核素检测的重叠峰去除方法，该包括以下步骤：（1）寻找放射性核素的峰，以及重叠峰所在的通道；（2）判断重叠峰半高宽信号值所在的通道；（3）计算重叠峰的高斯函数；（4）遍历所述放射性核素的峰区间的所有通道，计算每个通道对应的高斯函数的信号值，用该通道原有信号值减去对应的高斯函数的信号值。本发明提供的海水放射性核素检测的重叠峰，能够将找到的重叠峰从放射性核素的峰区间内去除。并且该方法不受累积时间的限制，也不受海洋环境干扰的限制，快速去除重叠峰的干扰，实现提高寻峰的效率和准确度的效果。

Description

一种海水放射性核素检测的重叠峰去除方法
技术领域
本发明属于海水检测技术领域，涉及一种海水放射性核素检测的重叠峰去除方法。
背景技术
在海洋放射性物质综合测量过程中，如果存在相应的放射性物质，在所对应的能量区间会出现相应的峰。现有的海水放射性环境监测方法通常是以假定海水中待测放射性物质所对应的检测信号是平稳的或是时不变的为前提，并不适用于复杂的海洋环境。由于检测到放射性核素信号的峰发生无规律的漂移、重叠，所以海水放射性核素元素的峰，可能存在重叠峰，影响海水放射性核素的检测结果。检测海水放射性核素重叠峰的判断方法，是海洋检测放射性测量效率所必须的，是目前国内海洋放射性测量发展的核心。
中国发明专利申请CN201910056567.3公开一种海水放射性核素K40检测的重叠峰判断方法。通过上述方法能够识别出海水放射性核素K40检测的重叠峰。但是，如何将判断出的重叠峰从峰的范围内去除，消除重叠峰对检测结果造成的不良影响的研究未见报道。因此，去除重叠峰的方法是提高放射性核素检测准确度所必须的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种海水放射性核素检测的重叠峰去除方法，能够在测量放射性核素对应峰的基础上，去除重叠峰，以达到提高寻峰的效率和准确度的目的。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种海水放射性核素检测的重叠峰去除方法，包括以下步骤：
(1)寻找放射性核素的峰，以及重叠峰所在的通道；
(2)判断重叠峰半高宽信号值所在的通道；
(3)根据重叠峰的通道、信号值、和半高宽，计算出重叠峰的高斯函数；
(4)遍历所述放射性核素的峰区间的所有通道，计算每个通道对应的高斯函数的信号值，原有信号值减去该通道对应的高斯函数的信号值；
进一步地，所述步骤(2)判断重叠峰半高宽信号值所在的通道包括：
如果重叠峰在放射性核素峰的右侧，就从重叠峰的峰位置，向右侧查找，第一个信号值≤Ymax/2的点，该点对应的通道，即为半高宽信号值所在通道。
如果重叠峰在放射性核素峰的左侧，就从重叠峰的峰位置，向左侧查找，第一个信号值≤Ymax/2的点，该点对应的通道，即为半高宽信号值所在通道。
其中：Ymax/2为重叠峰的半高信号值。
进一步地，所述步骤(3)中，高斯函数的计算公式如下：
Figure BDA0002333081240000021
其中，Ymax为重叠峰的峰信号值，Xmax为重叠峰的峰通道也即重叠峰高斯拟合函数的峰通道，S/2为重叠峰拟合半高宽的平方值，Xi为拟合曲线的通道值，Yi为拟合曲线通道对应的信号值。
本发明提供的海水放射性核素检测的重叠峰，能够将找到的重叠峰从放射性核素的峰区间内去除。并且该方法不受累积时间的限制，也不受海洋环境干扰的限制，快速去除重叠峰的干扰，实现提高寻峰的效率和准确度的效果。
附图说明
图1为本发明实施例所公开的一种海水放射性核素K40检测的重叠峰去除方法流程示意图；
图2为本发明实施例所公开的所有通道的能谱数据曲线图；
图3为本发明实施例所公开的放大后的K40峰和重叠峰，图中：a为原来的K40峰，c为重叠峰，竖线处为重叠峰的峰通道；
图4为本发明实施例所公开的放大后的K40峰和重叠峰，图中竖线处为重叠峰的半高宽的通道；
图5为本发明实施例所公开的重叠峰高斯拟合曲线；
图6为本发明实施例所公开的去除重叠峰的能谱曲线，图中：a为原来的K40峰，c为重叠峰；b为去除重叠峰后K40的无干扰信号的峰。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种海水放射性核素K40检测的重叠峰去除方法，如图1所示，具体流程如下：
S101、采用本发明申请人于本发明申请日之前公开的寻峰方法和重叠峰判断方法，寻找到的放射性核素K40的峰的能谱曲线如图2所示，从放大后的图3上可以找到放射性核素K40的峰、重叠峰、以及重叠峰所在的通道。
S102、根据重叠峰的信号值，判断重叠峰半高的信号值；
在本实施例中，寻找到放射性核素K40的重叠峰为854通道，该通道对应的信号值为333。半高的信号值为333/2＝166.5。
S103、判断重叠峰半高宽信号值所在的通道；
如果重叠峰在放射性核素峰的右侧，就从重叠峰的峰位置，向右侧查找，第一个信号值≤Ymax/2的点，该点对应的通道，即为半高宽信号值所在通道。
如果重叠峰在放射性核素峰的左侧，就从重叠峰的峰位置，向左侧查找，第一个信号值≤Ymax/2的点，该点对应的通道，即为半高宽信号值所在通道。
其中：Ymax/2为重叠峰的半高信号值。
在本实施实例中，该重叠峰的峰位置位于放射性核素K40峰的右侧，所以从该峰位向右侧查找，第一个小于或者等于166.5的信号值所对应的通道即为重叠峰半高宽信号值所在的通道，如图4中竖线所在位置。
经过查找第一个小于166.5的信号值为137，该信号值所对应的通道为867。
S104、根据重叠峰的通道，信号值，和半高宽，计算出重叠峰的高斯函数；
Figure BDA0002333081240000031
其中：S是2×半高宽的平方＝2×(867-854)×(867-854)＝338；Xi是指第i个通道；Yi是第i个通道的信号值；Xmax为重叠峰的峰所在的通道，Ymax为原始数据中的重叠峰的信号值。在本实施实例中，Xmax＝854；Ymax＝333；
Figure BDA0002333081240000032
S105、遍历峰区间的所有通道，计算每个通道的高斯函数的信号值，如图5所示，曲线为重叠峰的高斯拟合曲线，拟合后的信号值如下：
164.517600；153.839200；164.017200；181.421200；190.409200；185.665200；186.828000；192.915600；221.407600；242.262400；255.755600；265.391200；292.796800；323.278800；343.304000；366.074800；399.863600；464.009600；519.021200；561.567600；572.320800；615.212800；642.632800；685.363200；723.931200；795.928000；820.589600；819.139200：810.362000：786.772000；746.202800；725.050400；725.472000；682.942800；619.237600；543.622400；478.236400；414.222800；361.934800；315.159200；258.551600；205.046000；165.028400；152.768000；139.290000；114.647600；100.096000。
每个通道的原有信号值减去该通道对应的高斯函数拟合的信号值，所得的值为去除了重叠峰的信号值；去除了重叠峰后，放射性核素K40元素峰的能谱曲线如图6所示。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种海水放射性核素检测的重叠峰去除方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)寻找放射性核素的峰，以及重叠峰所在的通道；
(2)判断重叠峰半高宽信号值所在的通道；
(3)计算重叠峰的高斯函数；
(4)遍历所述放射性核素的峰区间的所有通道，计算每个通道对应的高斯函数的信号值，用该通道原有信号值减去对应的高斯函数的信号值；
所述步骤(2)判断重叠峰半高宽信号值所在的通道包括：
如果重叠峰在放射性核素峰的右侧，就从重叠峰的峰位置，向右侧查找，第一个信号值≤Ymax/2的点，该点对应的通道，即为半高宽信号值所在通道；
如果重叠峰在放射性核素峰的左侧，就从重叠峰的峰位置，向左侧查找，第一个信号值≤Ymax/2的点，该点对应的通道，即为半高宽信号值所在通道；
其中：Ymax/2为重叠峰的半高信号值；
所述步骤(3)中，高斯函数的计算公式如下：
Figure FDA0003653437240000011
其中，Ymax为重叠峰的峰信号值，Xmax为重叠峰的峰通道也即重叠峰高斯拟合函数的峰通道，S为2×重叠峰拟合半高宽的平方值，Xi为拟合曲线的通道值，Yi为拟合曲线通道对应的信号值。
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