一种适用于中子活化元素分析的峰位置相似能谱寻找方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种元素分析的数据处理技术方法，具体涉及一种中子活化元素分析 的数据处理技术方法。
【背景技术】
[0002] 建材、煤炭、热电、冶金、矿山等行业需要对输送皮带上散装物料的元素成分及含 量进行分析，W指导生产。利用中子活化瞬发Y分析技术的多元素分析仪作为一种主要的 在线元素分析仪器，可很好的实现对输送皮带上散装物料的连续分析。
[0003]目前该类仪表的分析原理，都是中子照射在物料上，与物料中各元素原子核发生 反应，不同元素放射出不同能量及强度的特征Y射线，通过检测特征Y射线的能量辨识元 素种类，通过检测特征Y射线的强度得出元素含量。
[0004] 而具体的分析方法，则是采用针对某元素的特征Y射线的峰面积来构建对应该 元素含量的数学模型，然后通过实测样品标定的方式来确定数学模型中的参数。即根据对 若干组已知元素含量的物料进行测量，将已知的元素含量W及该元素特征峰面积代入数学 模型，通过线性回归或非线性回归的处理，获得数学模型中的各个参数。
[0005] 但是该方法的弊端是；不能对未知元素分析，而且对于未构建数学模型的元素也 无法分析；同时还无法分析元素含量在标定样的覆盖范围之外的物料；而每次增加标定样 品后，都需要重新进行回归处理。
【发明内容】
[0006] 针对上述缺陷，采用直接与谱形知识库中全部的谱形进行有效比对的方式，寻找 出谱形知识库中具有与实测谱形相同、相似性征的谱形，通过分析比较实测谱形与已知元 素含量信息谱形之间的差异，获取实测谱形所对应的被测物料中各组成元素的成分及含量 等信息。
[0007] 而实现过程中的关键在于能够从谱形知识库中快速准确的寻找出与实测谱形具 有相似的峰位置的谱形，即将谱形知识库中，符合W下特征的谱形全部找出；实测谱形中的 每个峰所对应的道址都能在该谱形中找到相同道址上的峰。
[0008] 本发明提出一种适用于中子活化元素分析的峰位置相似的能谱寻找方法，能够实 现从谱形知识库中快速准确的寻找出全部符合W下特征的谱形：实测谱形中的每个峰所对 应的道址都能在该谱形中找到相同道址上的峰。
[0009]实现该方法的前提是，谱形知识库中的全部谱形，与实测谱形都具有着相同的总 道址数；否则，该方法没有任何实际的意义。而在实际应用中，可W通过常规的谱形变换技 巧，使得谱形知识库中的全部谱形与实测谱形都具有着相同的总道址数。
[0010] 该寻找谱形的方法的具体内容如下： 1) 对谱形知识库中的谱形进行编号；若有n个谱形，则从1开始，直到最后一个为n; 2) 若谱形的总道址数为N道，则建立N个"数据"；每个数据都是位数长度为n的二进 制数； 3) 第i个数据的产生方式为：若第m个谱形的第i道址是峰位，则第i数据的第m位 置为"1"，否则为"0"; 4) 对欲分析的实测谱形进行寻峰处理，确定峰位置所在的具体道址al、a2、a3、…… ak，其中k为实测谱形中峰的总个数； 5) 将N个数据中，对应实测谱形中峰位置道址的k个数据进行布尔"and"运算，即将 "数据al"、"数据a2"、"数据a3"、……"数据ak"的相同位置上的值进行布尔"and"运算， 得到一个新的二进制数； 6) 所得到的该二进制数的哪些位置上的值为"1"，则对应知识库中的相应编号的谱形 就是要寻找的结果。
[0011] 其中，确定峰位置所在道址的寻峰算法及处理技巧，已为具有一定经验的专业人 ±所公知并掌握。
[0012] 有益效果： 该寻找方法能够迅速准确的从谱形知识库中寻找出与实测谱形具有相似的峰位置的 谱形。尤其是当谱形知识库中的谱形文件的数量n足够鹿大，远远大于谱形文件的总道址 数N的时候，该方法的优势则有明显的体现。
[0013] 例如当谱形知识库中有上万个谱形文件，而每个谱形文件的总道址数为1024道 的时候，我们可W仅仅对1024个数进行运算，便能快捷的寻找出我们所需要的谱形来。
【具体实施方式】
[0014] 本发明提出一种适用于中子活化元素分析的峰位置相似的能谱寻找方法，能够实 现从谱形知识库中快速准确的寻找出全部符合W下特征的谱形：实测谱形中的每个峰所对 应的道址都能在该谱形中找到相同道址上的峰。
[0015] 实现该方法的前提是，谱形知识库中的全部谱形，与实测谱形都具有着相同的总 道址数；否则，该方法没有任何实际的意义。而在实际应用中，可W通过常规的谱形变换技 巧，使得谱形知识库中的全部谱形与实测谱形都具有着相同的总道址数。
[0016] 该寻找谱形的方法的具体内容如下： 1) 对谱形知识库中的谱形进行编号；若有n个谱形，则从1开始，直到最后一个为n; 2) 若谱形的总道址数为N道，则建立N个"数据"；每个数据都是位数长度为n的二进 制数； 3) 第i个数据的产生方式为：若第m个谱形的第i道址是峰位，则第i数据的第m位 置为"1"，否则为"0"; 4) 对欲分析的实测谱形进行寻峰处理，确定峰位置所在的具体道址al、a2、a3、…… ak，其中k为实测谱形中峰的总个数； 5) 将N个数据中，对应实测谱形中峰位置道址的k个数据进行布尔"and"运算，即将 "数据al"、"数据a2"、"数据a3"、……"数据ak"的相同位置上的值进行布尔"and"运算， 得到一个新的二进制数； 6) 所得到的该二进制数的哪些位置上的值为"1"，则对应知识库中的相应编号的谱形 就是要寻找的结果。
[0017] 其中，确定峰位置所在道址的寻峰算法及处理技巧，已为具有一定经验的专业人 ±所公知并掌握。
[001引 应用实例： 因为实际应用中的谱形的总道址数一般是1024道或2048道，也有4096道的，为了叙 述方便，设定谱形的总道址数为7道，而谱形知识库中的谱形个数为5个，具体设定如下： 谱形1的峰位置所在道址数为：1、3、5、7,即峰位置元素为；{1、3、5、7}; 谱形2的峰位置所在道址数为；2、4、6,即峰位置元素为；{2、4、6}; 谱形3的峰位置所在道址数为；3、5,即峰位置元素为；{3、引； 谱形4的峰位置所在道址数为；2、5,即峰位置元素为；{2、引； 谱形5的峰位置所在道址数为：1、3、5,即峰位置元素为；{1、3、引； 详细可见下表：
从上表中可W看出；数据1的内容为"10001"，则体现出了谱形1和谱形5是有峰位置 在道址1的；类似的，数据6的内容为"01000"，则体现出了谱形2是有峰位置在道址6的。
[0019] 然后开始与新谱形进行"峰位置比对处理"； 若有新谱形8的峰位置所在道址为1、3、5,则可将"数据1"、"数据3"、"数据5"的相同 位置进行布尔"and"运算，得到一个新的二进制数，而该二进制数的第几个位置是"1 "，则 有谱形知识库中第几个谱形与新谱形相一致。
[0020] 具体运算见下表：
从表中看出，与新谱形8的峰位置具有相似性的是谱形知识库中"谱形1"和"谱形5"。
【主权项】
1. 一种适用于中子活化元素分析的峰位置相似能谱寻找方法，其特征在于： 寻找谱形的方法的具体过程如下： 1) 对谱形知识库中的谱形进行编号；若有n个谱形，则从1开始，直到最后一个为n ; 2) 若谱形的总道址数为N道，则建立N个"数据"；每个数据都是位数长度为n的二进 制数； 3) 第i个数据的产生方式为：若第m个谱形的第i道址是峰位，则第i数据的第m位 置为"1"，否则为"0"； 4) 对欲分析的实测谱形进行寻峰处理，确定峰位置所在的具体道址al、a2、a3、…… ak，其中k为实测谱形中峰的总个数； 5) 将N个数据中，对应实测谱形中峰位置道址的k个数据进行布尔"and"运算，即将 "数据al"、"数据a2"、"数据a3"、……"数据ak"的相同位置上的值进行布尔"and"运算， 得到一个新的二进制数； 6) 所得到的该二进制数的哪些位置上的值为"1"，则对应知识库中的相应编号的谱形 就是要寻找的结果。
【专利摘要】本发明公开了一种适用于中子活化元素分析的峰位置相似的能谱寻找方法，通过对谱形知识库中的文件进行编号并根据峰位置信息建立索引文件，索引文件为位数长度与谱形个数相同的二进制数，根据实测谱形的峰位置信息，通过对索引文件做相应的布尔运算，获得谱形知识库中符合寻找要求的谱形。该寻找方法能够迅速准确的从谱形知识库中寻找出与实测谱形具有相似的峰位置的谱形。尤其是当谱形知识库中的谱形文件的数量足够庞大，远远大于谱形文件的总道址数的时候，该方法的优势则有明显的体现。
【IPC分类】G06F17/30
【公开号】CN104951452
【申请号】CN201410117358
【发明人】张伟, 杨振龙, 尚庆敏, 尹德有, 龚亚林, 魏晓云, 李岩峰, 宋青锋, 吴志强, 佟超, 赵龙, 国家罡, 张建, 王羡, 周美莲, 谢福生, 黄铭鹏
【申请人】丹东东方测控技术股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年3月27日