基于Gaussian-LM算法的便攜式多道γ能譜儀自動穩(wěn)譜研究
發(fā)布時間:2021-07-07 10:15
針對便攜式多道γ能譜儀測量過程中因溫度變化造成譜線漂移的問題,提出了一種特征峰自動穩(wěn)譜方法。該方法使用LM算法對Gaussian擬合函數(shù)進行參數(shù)尋優(yōu),獲取當(dāng)前測量過程中特征峰峰位道址,依據(jù)譜漂移量利用PID控制算法調(diào)節(jié)高壓控制字繼而進行相應(yīng)的高壓補償,實現(xiàn)系統(tǒng)自動穩(wěn)譜功能。試驗結(jié)果表明,1024道便攜式γ能譜儀在-20~50℃范圍內(nèi)實測最大譜漂不超過±3道。因此,研究的自動穩(wěn)譜方法可為野外γ能譜準(zhǔn)確測量提供技術(shù)支撐。
【文章來源】:世界核地質(zhì)科學(xué). 2020,37(04)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
特征峰自動穩(wěn)譜流程圖
式中:Pref—理論峰位對應(yīng)道址;Pn、Pn-1、Pn-2—第n次、第n-1次、第n-2次得到的擬合峰位道址;KP、KI、KD—比例單元、積分單元和微分單元的控制因子;其中KI的主要作用為增益控制,增加KI可降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。KP和KD與峰位道址P的變化率相關(guān),能夠預(yù)測偏差,產(chǎn)生超前的校正作用,較好地改善動態(tài)性能[12]。圖3 PID控制算法
選用鉀、鈾、釷單一核素模型針對能窗劃分范圍內(nèi)的特征峰進行擬合,采用LM算法對Gaussian擬合函數(shù)進行參數(shù)尋優(yōu),結(jié)果如圖4所示,分別求得不同核素模型的擬合峰位、半峰全寬(FWHM)如表1所示。由表1可知,采用LM算法對特征峰進行擬合取得較好效果,R2(確定系數(shù))均大于0.95,其擬合峰位道址與理論峰位較接近,針對1024道便攜式多道γ能譜儀,誤差在±1道。因此,在儀器自動穩(wěn)譜過程中可以使用該算法進行特征峰尋峰操作。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Gaussian-LM算法在光纖布拉格光柵反射光譜尋峰中的應(yīng)用[J]. 胡正文,龐成鑫,程馮宇. 激光與光電子學(xué)進展. 2017(01)
[2]核能譜單能峰快速高精度高斯函數(shù)擬合算法研究[J]. 馬英杰,周靖,洪旭,周建斌,王敏,萬文杰. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(08)
[3]NaI(T1)譜儀LED穩(wěn)譜中的LED驅(qū)動方法研究[J]. 李洋,閆學(xué)昆,劉明健,張燕. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2013(07)
[4]一種用于自然伽馬能譜測井儀器的自動穩(wěn)譜技術(shù)[J]. 鞏建忠,王衛(wèi)華. 石油儀器. 2006(05)
[5]13N監(jiān)測儀的穩(wěn)譜技術(shù)研究[J]. 屈國普,凌球,郭蘭英,趙立宏,陳堅禎,陳叢桂. 核技術(shù). 2005(07)
[6]NaI(Tl)γ譜的計算機穩(wěn)峰技術(shù)[J]. 陳堅禎,郭蘭英,凌球,屈國普,趙立宏,胡創(chuàng)業(yè). 原子能科學(xué)技術(shù). 2005(03)
[7]多道伽馬能譜儀中的特征峰穩(wěn)譜技術(shù)[J]. 吳永鵬,賴萬昌,葛良全,肖剛毅,林延暢. 物探與化探. 2003(02)
[8]動態(tài)控溫系統(tǒng)中PID參數(shù)的實時整定[J]. 李維祥,鄭程軍,劉鳳先. 電子技術(shù)應(yīng)用. 1998(04)
碩士論文
[1]內(nèi)嵌自動穩(wěn)譜的PMT-BASE數(shù)字化能譜儀研制[D]. 卿松.成都理工大學(xué) 2019
[2]航空γ能譜系統(tǒng)中自動穩(wěn)譜的研究與實現(xiàn)[D]. 羅耀耀.成都理工大學(xué) 2010
本文編號:3269450
【文章來源】:世界核地質(zhì)科學(xué). 2020,37(04)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
特征峰自動穩(wěn)譜流程圖
式中:Pref—理論峰位對應(yīng)道址;Pn、Pn-1、Pn-2—第n次、第n-1次、第n-2次得到的擬合峰位道址;KP、KI、KD—比例單元、積分單元和微分單元的控制因子;其中KI的主要作用為增益控制,增加KI可降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。KP和KD與峰位道址P的變化率相關(guān),能夠預(yù)測偏差,產(chǎn)生超前的校正作用,較好地改善動態(tài)性能[12]。圖3 PID控制算法
選用鉀、鈾、釷單一核素模型針對能窗劃分范圍內(nèi)的特征峰進行擬合,采用LM算法對Gaussian擬合函數(shù)進行參數(shù)尋優(yōu),結(jié)果如圖4所示,分別求得不同核素模型的擬合峰位、半峰全寬(FWHM)如表1所示。由表1可知,采用LM算法對特征峰進行擬合取得較好效果,R2(確定系數(shù))均大于0.95,其擬合峰位道址與理論峰位較接近,針對1024道便攜式多道γ能譜儀,誤差在±1道。因此,在儀器自動穩(wěn)譜過程中可以使用該算法進行特征峰尋峰操作。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Gaussian-LM算法在光纖布拉格光柵反射光譜尋峰中的應(yīng)用[J]. 胡正文,龐成鑫,程馮宇. 激光與光電子學(xué)進展. 2017(01)
[2]核能譜單能峰快速高精度高斯函數(shù)擬合算法研究[J]. 馬英杰,周靖,洪旭,周建斌,王敏,萬文杰. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(08)
[3]NaI(T1)譜儀LED穩(wěn)譜中的LED驅(qū)動方法研究[J]. 李洋,閆學(xué)昆,劉明健,張燕. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2013(07)
[4]一種用于自然伽馬能譜測井儀器的自動穩(wěn)譜技術(shù)[J]. 鞏建忠,王衛(wèi)華. 石油儀器. 2006(05)
[5]13N監(jiān)測儀的穩(wěn)譜技術(shù)研究[J]. 屈國普,凌球,郭蘭英,趙立宏,陳堅禎,陳叢桂. 核技術(shù). 2005(07)
[6]NaI(Tl)γ譜的計算機穩(wěn)峰技術(shù)[J]. 陳堅禎,郭蘭英,凌球,屈國普,趙立宏,胡創(chuàng)業(yè). 原子能科學(xué)技術(shù). 2005(03)
[7]多道伽馬能譜儀中的特征峰穩(wěn)譜技術(shù)[J]. 吳永鵬,賴萬昌,葛良全,肖剛毅,林延暢. 物探與化探. 2003(02)
[8]動態(tài)控溫系統(tǒng)中PID參數(shù)的實時整定[J]. 李維祥,鄭程軍,劉鳳先. 電子技術(shù)應(yīng)用. 1998(04)
碩士論文
[1]內(nèi)嵌自動穩(wěn)譜的PMT-BASE數(shù)字化能譜儀研制[D]. 卿松.成都理工大學(xué) 2019
[2]航空γ能譜系統(tǒng)中自動穩(wěn)譜的研究與實現(xiàn)[D]. 羅耀耀.成都理工大學(xué) 2010
本文編號:3269450
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