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1、CAEP20220γ能谱特征峰定位算法分析胡广春刘晓亚郝樊华(中国工程物理研究院核物理与化学研究所,绵阳,621900)摘要特征峰峰位确定是γ能谱分析的关键步骤,文章分析了γ能谱的一阶、二阶、三阶微分谱在特征峰处的基本特征。利用叠加原理模拟了不同峰间距、不同幅度比的闭合重峰,分析其微分谱特征。分析表明,三阶微分方法能够较好地分辨闭合重峰。在此基础上,结合峰拒绝判定原理建立了特征峰定位组合算法,满足不漏真峰,不错选假峰的目的。最后编制了相应的计算程序,给出了满意的峰搜索结果。关键词:峰位置极值微分方法峰搜索1TheAnalysisofLocatingAl
2、gorithmforSpectralPeaksofSpectrum(InChinese)HUGuangchunLIUXiaoyaHAOFanhua(InstituteofNuclearPhysicsandChemistry,CAEP,Mianyang,621900)ABSTRACTLocationofgammaspectralpeakiscriticalforspectrumanalysis.Basiccharactersoffirst2order,second2orderandthird2orderdifferentialgammaspec2trum
3、atspectralpeakarestudied.Compoundpeakswhicharecombinationsoftwomorepeaks,andsimulatedbydifferentpeakspanoramplitudeaccordingtosuperpositionareanalyzedbydifferentialmethod.Theanalysisresultshowsthatthird2orderdifferentialmethodisbetterthantheothertwofordiscriminat2ingCompoundpeak
4、s.Onthebasisofthediscussionabove,locationingalgo2rithmcombinedwithstatisticalcriterionaboutpresenceofapeakisintroduced,whichcandiscriminateallrealpeaksandgetridoffalsepeaks.Furthermore,thecomputerprogramaccordingtothisalgorithmisbuilttosearchgammaspectralpeaks.Theresultshowsthat
5、theprogramisexcellentgammaspectralpeaks.forlocatingKeywords:Gammaspectrum,Spectralpeaks,Locatingalgorithm2©1994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net引言γ能谱分析是辐射探测数据分析工作的关键步骤,多年来能谱分析程序多依赖于美国成熟的分析软件,随着国内近年来对中子活化分析(瞬发γ、缓发γ),核材料识别,核素快
6、速识别技术的介入γ,能谱分析程序的自主研发显得至关重要。不论是传统的能谱分析技术,还是目前流行的神经网络,现代谱估计技术,其中特征峰的甄别是γ能谱分析中的首要工作。对于特征峰的甄别,普遍采用极值法原理,其实质是微分法,最简单有效的方法是对原始谱进行平滑处理的一阶微分法(局部极大值法),它不但能够确定峰位,而且能够给出左右边界的位置。但是该方案仅是一个粗选方案,因为它不能确定闭合重峰的各个峰的位置,对于闭合的重峰,文献[1]中给出了可以对原始谱进行平滑处理的三阶导数方法。二阶导数结合数据光滑处理形成一个独立的寻峰方法———广义二阶微分方法,该方法对弱峰的
7、识别性能较好。本文分析了n阶导数寻峰数学原理,并模拟不同峰间距和峰强度的闭合二重峰,三重峰,利用微分法分析其对重峰的识别功能,从而选定适合的组合方法作为峰甄别算法,自编程序实现了特征峰的识别。特征峰的构造对于高分辨半导体γ谱仪获取的γ能谱,其全能峰所占的谱段很窄,在这种情况下,假定全能峰通过一个高斯函数和相应的本底函数来描述,并且在一个小区间内本底可以近似地由一个线性函数来描述。由此能谱计数可表述为道数地函数,由下式给出:1N(x)=G(x)+B+Cx(1)式中:G(x)———可以分为两种情况,如果是特征峰,则G(x)为高斯函数,其他情况下G(x)为零
8、;B,C———描述线性本底的常数。在实际测量中获取的是一组离散数据,因此在下面的研究中γ能谱的
