Levenberg—Marquardt高斯拟合法在NaI（T1）γ谱分析中的应用.pdf

第33卷 第 1O期 核 电子学与探测技术 V01．33 No．10 2013年 10月 NuclearElectronics DetectionTechnology 0ct． 2013 Levenberg—Marquardt高斯拟合法在 NaI(TI) 谱分析 中的应用 杨志辉，李跃忠，余倩，瞿诗涛 (东华理工大学机械与电子工程学院，江西南昌330013) 摘要：为提高 谱法测定核素活度的准确性，采用高斯函数对除本底后的峰区进行峰形拟合，并根 据 Levenberg—Marquardt法对拟合方程进行求解得出峰形参数。该方法是以预处理所得峰高、峰位和峰 宽为初值 ，并 自适应计算步长进行迭代直至迭代完毕。根据计算仿真结果分析，该方法能够将单能峰拟 合到最佳状态，且能将重叠峰分离成多干单峰并拟合。实验表明，该方法可快速准确地计算特征峰峰面 积 ，所得核素特征峰面积与HPGe谱仪所测峰面积相对误差小于8％。 关键词 ：Levenberg—Marquardt；高斯拟合法 ；特征峰 中图分类号：TL817+．2 文献标志码：A 文章编号： 0258-0934(2013)10．127l_o3 谱仪是核辐射测量中最常用的仪器， 是备受关注的，常用 的解谱算法有 函数拟合 谱仪对 ^y射线的能量测量可以识别发射 射 法 、直接解调法 等。直接解调法是一种 线的核素，对 射线进行强度测量可以获取发 将测量谱数据重建并反演成原始谱数据的方 射 射线核素的含量或活度 (或 比活度)…。 法，该方法能够得到较精确的结果，但其需对 NaI(T1)谱仪能量分辨率低 (对于乃Cs的662 谱重建，算法复杂、算法响应慢。在本课题研究 keV一般为7％～8％)，但使用条件简单、易于 中，针对NaI(T1) 能谱的谱型特征，利用 Lev． 维护、体积小、价格便宜。随着近几年手持式仪 enberg—Marquardt(以下简称 L—M)法 对 器的快速发展，NaI(TI)被应用于大部分的手持 扣除本底的峰形进行高斯拟合，将所得结果与 式核辐射仪器中。由于NaI(T1)谱仪的能量分 HPGe谱仪测量结果进行比较。 辨率低，测量多种混合核素的样品所得到的谱 1 L—M 算法分析 存在重峰现象，因此需要比较复杂的解谱算法 才能得到比较精确的结果。对样品定量定性分 在本课题研究中，根据 ()=．∑Ayexp 析是 谱分析的最终 目的，算法对解谱的效果 』一 有重大影响。复杂的 谱 的解析效果一直都 [一(一p，)／20]+B()的能谱函数关系式， ^， 记Y= )= ． ~Ajexp[一(一p)／20-]，为道 址，Y为相应道址净计数， ()为本底计数，Ⅳ 收稿 日期：2013—04—15 为谱峰个数，A为峰高，p,-为峰位。假设一个初 基金项目：国家 自然科学基金项 目；核技 术应用 教育部工 程研 究 中心开 放基金 项 目 解 )在钆附近的一阶近似 +