一種適用于中子活化元素分析的峰位置一致能譜尋找方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種元素分析的數(shù)據(jù)處理技術(shù)方法，具體涉及一種中子活化元素分析 的數(shù)據(jù)處理技術(shù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 建材、煤炭、熱電、冶金、礦山等行業(yè)需要對輸送皮帶上散裝物料的元素成分及含 量進(jìn)行分析，W指導(dǎo)生產(chǎn)。利用中子活化瞬發(fā)Y分析技術(shù)的多元素分析儀作為一種主要的 在線元素分析儀器，可很好的實(shí)現(xiàn)對輸送皮帶上散裝物料的連續(xù)分析。
[0003]目前該類儀表的分析原理，都是中子照射在物料上，與物料中各元素原子核發(fā)生 反應(yīng)，不同元素放射出不同能量及強(qiáng)度的特征Y射線，通過檢測特征Y射線的能量辨識元 素種類，通過檢測特征Y射線的強(qiáng)度得出元素含量。
[0004]而具體的分析方法，則是采用針對某元素的特征Y射線的峰面積來構(gòu)建對應(yīng)該 元素含量的數(shù)學(xué)模型，然后通過實(shí)測樣品標(biāo)定的方式來確定數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)。即根據(jù)對 若干組已知元素含量的物料進(jìn)行測量，將已知的元素含量W及該元素特征峰面積代入數(shù)學(xué) 模型，通過線性回歸或非線性回歸的處理，獲得數(shù)學(xué)模型中的各個參數(shù)。
[0005] 但是該方法的弊端是；不能對未知元素分析，而且對于未構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的元素也 無法分析；同時還無法分析元素含量在標(biāo)定樣的覆蓋范圍之外的物料；而每次增加標(biāo)定樣 品后，都需要重新進(jìn)行回歸處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對上述缺陷，采用直接與譜形知識庫中全部的譜形進(jìn)行有效比對的方式，尋找 出譜形知識庫中具有與實(shí)測譜形相同、相似性征的譜形，通過分析比較實(shí)測譜形與已知元 素含量信息譜形之間的差異，獲取新測量譜形所對應(yīng)的被測物料中各組成元素的成分及含 量等信息。
[0007]而實(shí)現(xiàn)過程中的關(guān)鍵在于能夠從譜形知識庫中快速準(zhǔn)確的尋找出與實(shí)測譜形具 有相同的峰位置的譜形，即將譜形知識庫中，符合與實(shí)測譜形具有峰個數(shù)相等、且每個峰所 在的道址也完全一樣的條件的譜形全部尋找出來。
[0008] 本發(fā)明提出一種適用于中子活化元素分析的峰位置一致的能譜尋找方法，能夠?qū)?現(xiàn)從譜形知識庫中快速準(zhǔn)確的尋找出與實(shí)測譜形具有相同的峰位置的譜形。
[0009] 實(shí)現(xiàn)該方法的前提是，譜形知識庫中的全部譜形，與實(shí)測譜形都具有著相同的總 道址數(shù)；否則，該方法沒有任何實(shí)際的意義。而在實(shí)際應(yīng)用中，可W通過常規(guī)的譜形變換技 巧，使得譜形知識庫中的全部譜形與實(shí)測譜形都具有著相同的總道址數(shù)。
[0010] 該尋找譜形的方法的具體內(nèi)容如下： 1) 對譜形知識庫中的譜形進(jìn)行編號；若有n個譜形，則從1開始，直到最后一個為n; 2) 若譜形的總道址數(shù)為N道，則建立N個"數(shù)據(jù)"；每個數(shù)據(jù)都是位數(shù)長度為n的二進(jìn) 制數(shù)； 3) 第i個數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方式為：若第m個譜形的第i道址是峰位，則第i數(shù)據(jù)的第m位 置為"1"，否則為"0"; 4) 對欲分析的實(shí)測譜形進(jìn)行尋峰處理，確定峰位置所在的具體道址al、a2、a3、…… ak，其中k為實(shí)測譜形中峰的總個數(shù)； 5) 將N個數(shù)據(jù)中，對應(yīng)實(shí)測譜形中峰位置道址的數(shù)據(jù)不變，即"數(shù)據(jù)al"、"數(shù)據(jù)a2"、 "數(shù)據(jù)a3"、……"數(shù)據(jù)ak"等保留不變；而其余的數(shù)據(jù)則每一位皆取反； 6) 將新生成的N組數(shù)據(jù)的相同位置上的值進(jìn)行布爾"and"運(yùn)算，得到一個新的二進(jìn)制 數(shù)；而該二進(jìn)制數(shù)的哪些位置上的值為"1"，則對應(yīng)知識庫中的相應(yīng)編號的譜形就是要尋 找的結(jié)果。
[0011] 其中，確定峰位置所在道址的尋峰算法及處理技巧，已為具有一定經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人 ±所公知并掌握。
[0012] 有益效果： 該尋找方法能夠迅速準(zhǔn)確的從譜形知識庫中尋找出與實(shí)測譜形具有相同的峰位置的 譜形。尤其是當(dāng)譜形知識庫中的譜形文件的數(shù)量n足夠鹿大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于譜形文件的總道址 數(shù)N的時候，該方法的優(yōu)勢則有明顯的體現(xiàn)。
[0013] 例如當(dāng)譜形知識庫中有上萬個譜形文件，而每個譜形文件的總道址數(shù)為1024道 的時候，我們可W僅僅對1024個數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，便能快捷的尋找出我們所需要的譜形來。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明提出一種適用于中子活化元素分析的峰位置一致的能譜尋找方法，能夠?qū)?現(xiàn)從譜形知識庫中快速準(zhǔn)確的尋找出與實(shí)測譜形具有相同的峰位置的譜形。
[0015] 實(shí)現(xiàn)該方法的前提是，譜形知識庫中的全部譜形，與實(shí)測譜形都具有著相同的總 道址數(shù)；否則，該方法沒有任何實(shí)際的意義。而在實(shí)際應(yīng)用中，可W通過常規(guī)的譜形變換技 巧，使得譜形知識庫中的全部譜形與實(shí)測譜形都具有著相同的總道址數(shù)。
[0016]該尋找譜形的方法的具體內(nèi)容如下： 1) 對譜形知識庫中譜形進(jìn)行編號；若有n個譜形，則從1開始，直到最后一個為n; 2) 若譜形的總道址數(shù)為N道，則建立N個"數(shù)據(jù)"；每個數(shù)據(jù)都是位數(shù)長度為n的二進(jìn) 制數(shù)； 3) 第i個數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方式為：若第m個譜形的第i道址是峰位，則第i數(shù)據(jù)的第m位 置為"1"，否則為"0"; 4) 對欲分析的實(shí)測譜形進(jìn)行尋峰處理，確定峰位置所在的具體道址al、a2、a3、…… ak，其中k為實(shí)測譜形中峰的總個數(shù)； 5) 將N個數(shù)據(jù)中，對應(yīng)實(shí)測譜形中峰位置道址的數(shù)據(jù)不變，即"數(shù)據(jù)al"、"數(shù)據(jù)a2"、 "數(shù)據(jù)a3"、……"數(shù)據(jù)ak"等保留不變；而其余的數(shù)據(jù)則每一位皆取反； 6) 將新生成的N組數(shù)據(jù)的相同位置上的值進(jìn)行布爾"and"運(yùn)算，得到一個新的二進(jìn)制 數(shù)；而該二進(jìn)制數(shù)的哪些位置上的值為"1"，則對應(yīng)知識庫中的相應(yīng)編號的譜形就是要尋 找的結(jié)果。
[0017] 其中，確定峰位置所在道址的尋峰算法及處理技巧，已為具有一定經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人 ±所公知并掌握。
[001引 應(yīng)用實(shí)例： 因?yàn)閷?shí)際應(yīng)用中的譜形的總道址數(shù)一般是1024道或2048道，也有4096道的，為了敘 述方便，設(shè)定譜形的總道址數(shù)為7道，而譜形知識庫中的譜形個數(shù)為5個，具體設(shè)定如下： 譜形1的峰位置所在道址數(shù)為：1、3、5、7,即峰位置元素為；{1、3、5、7}; 譜形2的峰位置所在道址數(shù)為；2、4、6,即峰位置元素為；{2、4、6}; 譜形3的峰位置所在道址數(shù)為；3、5,即峰位置元素為；{3、引； 譜形4的峰位置所在道址數(shù)為；2、5,即峰位置元素為；{2、引； 譜形5的峰位置所在道址數(shù)為：1、3、5,即峰位置元素為；{1、3、引； 詳細(xì)可見下表：
從上表中可W看出：數(shù)據(jù)1的內(nèi)容為"10001"，則體現(xiàn)出了譜形1和譜形5是有峰位置 在道址1的；類似的，數(shù)據(jù)6的內(nèi)容為"01000"，則體現(xiàn)出了譜形2是有峰位置在道址6的。
[0019] 然后開始與新譜形進(jìn)行"峰位置比對處理"； 若有新譜形8的峰位置所在道址為1、3、5,則可將"數(shù)據(jù)1"、"數(shù)據(jù)3"、"數(shù)據(jù)5"不變， "數(shù)據(jù)2"、"數(shù)據(jù)4"、"數(shù)據(jù)6"、"數(shù)據(jù)7"進(jìn)行每位取反； 然后對所有的數(shù)據(jù)的相同位置進(jìn)行布爾"and"運(yùn)算，得到一個新的二進(jìn)制數(shù)，而該二進(jìn) 制數(shù)的第幾個位置是"1"，則有譜形知識庫中第幾個譜形與新譜形相一致。
[0020] 具體運(yùn)算見下表：
從表中看出，與新譜形8的峰位置相一致的是譜形知識庫中的"譜形5"。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于中子活化元素分析的峰位置一致能譜尋找方法，其特征在于： 尋找譜形的方法的具體過程如下： 1) 對譜形知識庫中的譜形進(jìn)行編號，若有n個譜形，則從1開始，直到最后一個為n ; 2) 若譜形的總道址數(shù)為N道，則建立N個"數(shù)據(jù)"；每個數(shù)據(jù)都是位數(shù)長度為n的二進(jìn) 制數(shù)； 3) 第i個數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方式為：若第m個譜形的第i道址是峰位，則第i數(shù)據(jù)的第m位 置為"1"，否則為"0"； 4) 對欲分析的實(shí)測譜形進(jìn)行尋峰處理，確定峰位置所在的具體道址al、a2、a3、…… ak，其中k為實(shí)測譜形中峰的總個數(shù)； 5) 將N個數(shù)據(jù)中，對應(yīng)實(shí)測譜形中峰位置道址的數(shù)據(jù)不變，即"數(shù)據(jù)al"、"數(shù)據(jù)a2"、 "數(shù)據(jù)a3"、……"數(shù)據(jù)ak"等保留不變；而其余的數(shù)據(jù)則每一位皆取反； 6) 將新生成的N組數(shù)據(jù)的相同位置上的值進(jìn)行布爾"and"運(yùn)算，得到一個新的二進(jìn)制 數(shù)；而該二進(jìn)制數(shù)的哪些位置上的值為"1"，則對應(yīng)知識庫中的相應(yīng)編號的譜形就是要尋 找的結(jié)果。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于中子活化元素分析的峰位置一致的能譜尋找方法，通過對譜形知識庫中的文件進(jìn)行編號并根據(jù)峰位置信息建立索引文件，索引文件為位數(shù)長度與譜形個數(shù)相同的二進(jìn)制數(shù)，根據(jù)實(shí)測譜形的峰位置信息，通過對索引文件做相應(yīng)的布爾運(yùn)算，獲得譜形知識庫中符合尋找要求的譜形。該尋找方法能夠迅速準(zhǔn)確的從譜形知識庫中尋找出與實(shí)測譜形具有相同的峰位置的譜形。尤其是當(dāng)譜形知識庫中的譜形文件的數(shù)量足夠龐大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于譜形文件的總道址數(shù)的時候，該方法的優(yōu)勢則有明顯的體現(xiàn)。
【IPC分類】G06F17/30
【公開號】CN104951453
【申請?zhí)枴緾N201410117359
【發(fā)明人】張偉, 楊振龍, 尹德有, 尚慶敏, 龔亞林, 吳志強(qiáng), 魏曉云, 李巖峰, 宋青鋒, 佟超, 趙龍, 國家罡, 孫天澳, 呂懷振, 黃銘鵬, 謝福生, 季振波
【申請人】丹東東方測控技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2014年3月27日