基于聚类NASVD的CE2-GRS月表放射性元素Th计数率分布

月表Th 元素分布特征对于分析月表岩石成因及化学特征等提供了重要依据。为了减小嫦娥二号伽玛谱(CE2-GRS) 噪声对获取Th 元素分布特征的影响,提出了一种基于噪声调整的奇异值分解(NASVD) 去噪算法。通过伽玛谱预处理、去噪、本底扣除及净峰面积求解等步骤,获得月表放射性元素Th计数率全月分布图。通过与国内外其他方法所获得的Th 元素计数率分布图对比有较高的一致性。与传统伽玛谱去噪算法比较,聚类NASVD算法能有效地去除统计涨落噪声影响,提取出嫦娥二号伽玛谱中的特征峰信息。The distribution of thorium on the lunar surface provides the important evidence for lunar evolution history. It is difficult to obtain the distribution of thorium on the lunar surface from CE2-GRS because of noise in the spectrum. The method for smoothing the spectrum is proposed which is based on cluster NASVD. The counting rate map of thorium on the lunar surface is achieved from CE2-GRS. Counting rate map of thorium gamma-rays shows a surface thorium distribution that is in general agreement with other measurement from LP-GRS and SLENE GRS which have better accuracy. It is more effectively to reduce the noise and get the weak information of characteristic peak used the method of cluster NASVD than other traditional methods for smoothing gamma-ray spectrum.     

原位微区X射线荧光分析在矿物学研究中的应用

从新疆采集了13件岩矿石样品,用于研究蚀变过程中矿物的元素含量变化特征。成都理工大学研制的IED-6000型原位微区X射线荧光分析仪被应用于获得蚀变过程中矿物的化学和物理数据。这种无损的微区X射线荧光分析仪主要是以低功耗X光管和电致冷Si-PIN半导体探测器为基础,采用毛细管X射线透镜实现微区测量的功能,并且能够集成到任何显微镜上进行测量,焦斑长轴直径约110 μm。通过微区X射线荧光测量,将黝铜矿更正为黄铁矿,提高了矿物鉴定的效率及准确性;在蚀变剖面研究中,矿化岩石样品的长石颗粒都富含Cu和Zn元素,可以作为找矿直接指示元素。Cr,Mn和Co等元素含量与矿化程度呈负相关。     

微型X射线管出射谱特征研究及Be窗厚度确定

微型X射线管已广泛应用于现场元素分析、放射性医疗等领域,对于微型X射线管铍窗,普遍认为除保证管内真空外,应越薄越好。采用蒙特卡洛方法,模拟了从50～500 μm范围内共13个Be窗厚度的微型X射线管出射X射线谱。按照在应用中的作用,将出射X射线划分为不同能量段进行分析。通过分析谱线特征,发现Be窗厚度应依据其应用要求合理选择。因此,提出了K系特征X射线与轫致辐射强度的比值和低能射线与激发射线计数比值等参量作为评价Be窗厚度最优化的判断依据。除上述评判指标外,铍窗的厚度最优化选择还应考虑Be窗对不同能量X射线的屏蔽效果。依据模拟结果分析,原位(现场)X射线能量色散荧光分析应用中,Be窗厚度约250 μm的微型X射线管最为合适。与50 μm铍窗厚度出射射线相比,71.66%低能原级X射线被屏蔽,5~50 keV能量原级X射线仅有21.31%被屏蔽,低能射线强度占总X射线比值小于10%,且K系X射线占激发射线的比例仍保持较高的水平。因此,采用250 μm铍窗厚度的微型X射线管作为能量色散激发源,能保证探测器探测的有效信号比值较高,低能X射线对探测器的能量分辨率的影响最小,而且能量色散分析谱线的散射本底相对强度处于较低的水平,从而保证元素分析结果精准度。对于放射性治疗的应用中,则铍窗厚度越薄越好,此时,低能X射线具有较高的通量,能保证辐射剂量在治疗组织中剂量的集中。