航空伽瑪能譜穩(wěn)譜技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-09 03:44
航空伽瑪能譜測(cè)量是將航空γ能譜儀安裝在飛機(jī)上探測(cè)陸地介質(zhì)放出的γ射線,進(jìn)而確定地表介質(zhì)中U、Th、K的含量。航空γ能譜測(cè)量技術(shù)是放射性礦產(chǎn)勘查、地質(zhì)填圖、輻射環(huán)境調(diào)查和核應(yīng)急等領(lǐng)域的主要支撐技術(shù)。航空伽瑪能譜穩(wěn)譜的實(shí)現(xiàn)是提高航空伽瑪能譜系統(tǒng)的穩(wěn)定性和航空伽瑪能譜測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量的重要保證。論文選題來(lái)源于“十一五”863計(jì)劃重大項(xiàng)目課題“航空伽瑪能譜勘查系統(tǒng)研發(fā)”(課題編號(hào):2006AA06A207)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“核地球物理學(xué)天然伽瑪輻射場(chǎng)研究”(基金編號(hào):40774063)。論文以航空伽瑪能譜勘查系統(tǒng)的譜漂為研究對(duì)象,在分析航空伽瑪能譜測(cè)量過(guò)程中譜漂產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上,通過(guò)理論研究、物理實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬和生產(chǎn)試驗(yàn),論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了新的硬軟件相結(jié)合的PID自動(dòng)穩(wěn)譜技術(shù)。論文成果具有重大的實(shí)用價(jià)值和科學(xué)意義。 論文對(duì)國(guó)內(nèi)外航空伽瑪能譜測(cè)量技術(shù)和伽瑪能譜穩(wěn)譜方法技術(shù)進(jìn)行了廣泛調(diào)研、分析與總結(jié)。在此基礎(chǔ)上開展了航空伽瑪能譜穩(wěn)譜技術(shù)研究,研究?jī)?nèi)容涉及:,1)較深入地探討了航空伽瑪能譜儀儀器譜的形成機(jī)理和儀器譜譜漂產(chǎn)生的原因。以大晶體NaI(Tl)閃爍計(jì)數(shù)器為伽瑪射線探測(cè)器,開展伽瑪能...
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 選題依據(jù)與研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 航空伽瑪能譜測(cè)量技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 航空伽瑪能譜測(cè)量穩(wěn)譜技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 航空伽瑪能譜測(cè)量的物理基礎(chǔ)
2.1 伽瑪射線的來(lái)源與分布
2.1.1 天然伽瑪射線的來(lái)源
2.1.2 天然放射性核素在自然界中的分布
2.2 航空伽瑪能譜定量分析
2.3 航空伽瑪能譜穩(wěn)譜的必要性
第3章 航空伽瑪能譜儀器譜特征與譜漂原因探討
3.1 航空伽瑪射線儀器譜的形成及影響因素
3.1.1 航空伽瑪射線的測(cè)量原理
3.1.2 航空伽瑪射線儀器譜的復(fù)雜化
3.1.3 航空伽瑪射線儀器譜特征
3.2 航空γ能譜儀譜漂產(chǎn)生的原因
3.2.1 NaI(TI)閃爍體受溫度的影響
3.2.2 光電倍增管的溫度效應(yīng)
3.2.3 元器件的影響
3.2.4 高壓變化的影響
3.2.5 地磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的影響
3.3 單晶體溫度效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
3.3.1 溫度效應(yīng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
3.3.2 長(zhǎng)期工作的溫漂試驗(yàn)
3.3.3 NaI(T1)閃爍探測(cè)器的溫漂規(guī)律研究
第4章 航空伽瑪能譜 PID 穩(wěn)譜技術(shù)
4.1 PID 算法的原理和優(yōu)點(diǎn)
4.2 數(shù)字式 PID 控制算法
4.3 PID 穩(wěn)譜方法的實(shí)現(xiàn)
4.4 PID 穩(wěn)譜的數(shù)值模擬
4.4.1 譜漂狀態(tài)轉(zhuǎn)移模擬
4.4.2 參數(shù)的工程整定模擬
4.5 基于模糊控制 PID 自整定方法
4.5.1 模糊控制的 PID 參數(shù)的自整定的原理
4.5.2 模糊規(guī)則建立
4.5.3 模糊 PID 控制算法分析
4.5.4 模糊控制的參數(shù)模擬整定與結(jié)果分析
4.6 譜漂的獲取
4.6.1 譜線的光滑與降噪
4.6.2 本底扣除
4.6.3 譜線的尋峰
4.6.4 譜漂的提取
4.7 PID 穩(wěn)譜的硬件實(shí)現(xiàn)
4.7.1 穩(wěn)譜電路的結(jié)構(gòu)
4.7.2 數(shù)控增益放大器模塊的設(shè)計(jì)[74]
4.8 系統(tǒng)的評(píng)價(jià)
4.8.1 系統(tǒng)誤差的討論
4.9 本章小結(jié)
第5章 基于信號(hào)處理的穩(wěn)譜技術(shù)
5.1 基于數(shù)字平移的校正方法
5.2 基于抽樣率轉(zhuǎn)化的譜線校正方式
5.3 基于 GMM 模型的校正方法
5.4 譜線校正的應(yīng)用與評(píng)價(jià)
第6章 航空伽瑪能譜穩(wěn)譜技術(shù)的應(yīng)用
6.1 AGS-863 航空伽瑪能譜勘查系統(tǒng)
6.1.1 系統(tǒng)的組成
6.1.2 系統(tǒng)的性能技術(shù)指標(biāo)
6.2 航空伽瑪能譜穩(wěn)譜效果分析
6.2.1 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)譜效果測(cè)試
6.2.2 車載穩(wěn)譜實(shí)驗(yàn)分析
6.2.3 測(cè)區(qū)工作時(shí)穩(wěn)譜狀態(tài)
6.3 航空伽瑪能譜測(cè)量應(yīng)用效果
6.3.1 測(cè)量范圍
6.3.2 試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征
6.3.3 空地伽瑪能譜測(cè)量結(jié)果比對(duì)
6.3.4 航空伽瑪能譜反映的地層
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小波閾Wiener濾波器在航空伽瑪能譜降噪中的應(yīng)用[J]. 羅耀耀,葛良全,熊超,徐立鵬,花永濤. 核技術(shù). 2012(10)
[2]航空伽瑪射線全能譜數(shù)據(jù)分析方法的理論研究[J]. 倪衛(wèi)沖. 鈾礦地質(zhì). 2011(04)
[3]全國(guó)航空物探工作現(xiàn)狀及未來(lái)工作重點(diǎn)淺析[J]. 萬(wàn)建華,熊盛青,范正國(guó),賀顥. 中國(guó)礦業(yè). 2011(S1)
[4]航空γ能譜測(cè)量譜線比法大氣氡校正的理論研究[J]. 葛良全,谷懿,張慶賢,馬永紅,程峰. 核技術(shù). 2010(11)
[5]基于HMM雙重模型的伽馬能譜漂移模擬[J]. 黃洪全,方方,龔迪琛,丁衛(wèi)撐. 物探與化探. 2010(04)
[6]土壤侵蝕評(píng)價(jià)遙感研究進(jìn)展[J]. 張喜旺,周月敏,李曉松,袁超,閆娜娜,吳炳方. 土壤通報(bào). 2010(04)
[7]卡爾曼濾波在航空γ能譜勘查系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)譜中的應(yīng)用[J]. 曾國(guó)強(qiáng),葛良全,熊盛青,倪衛(wèi)沖,范正國(guó),賴萬(wàn)昌. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2010(05)
[8]GMM模型在核能譜平滑濾波中的應(yīng)用[J]. 黃洪全,方方,龔迪琛,丁衛(wèi)撐. 核技術(shù). 2010(05)
[9]數(shù)字技術(shù)在航空伽馬能譜儀中的應(yīng)用[J]. 曾國(guó)強(qiáng),葛良全,熊盛青,倪衛(wèi)沖,賴萬(wàn)昌. 物探與化探. 2010(02)
[10]基于時(shí)延估計(jì)法的自然伽瑪能譜自動(dòng)穩(wěn)譜[J]. 顧民,葛良全,楊峰. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2010(02)
博士論文
[1]航空伽瑪能譜測(cè)量大氣氡校正方法研究[D]. 谷懿.成都理工大學(xué) 2010
[2]野外地面伽瑪射線全譜測(cè)量研究[D]. 方方.成都理工學(xué)院 2001
碩士論文
[1]航空γ能譜系統(tǒng)測(cè)試與標(biāo)定方法研究[D]. 陳方強(qiáng).成都理工大學(xué) 2011
[2]航空γ能譜系統(tǒng)中自動(dòng)穩(wěn)譜的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅耀耀.成都理工大學(xué) 2010
[3]航空γ能譜探頭溫度效應(yīng)及校正技術(shù)研究[D]. 楊煥章.成都理工大學(xué) 2009
[4]PID控制穩(wěn)定性分析[D]. 吳曉林.上海師范大學(xué) 2009
[5]基于LED的NaI(T1)閃爍γ譜儀穩(wěn)譜技術(shù)研究[D]. 文群.南華大學(xué) 2007
[6]鎢酸鉍鈉閃爍晶體的研究[D]. 李艷紅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2003
本文編號(hào):3714750
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 選題依據(jù)與研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 航空伽瑪能譜測(cè)量技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 航空伽瑪能譜測(cè)量穩(wěn)譜技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 航空伽瑪能譜測(cè)量的物理基礎(chǔ)
2.1 伽瑪射線的來(lái)源與分布
2.1.1 天然伽瑪射線的來(lái)源
2.1.2 天然放射性核素在自然界中的分布
2.2 航空伽瑪能譜定量分析
2.3 航空伽瑪能譜穩(wěn)譜的必要性
第3章 航空伽瑪能譜儀器譜特征與譜漂原因探討
3.1 航空伽瑪射線儀器譜的形成及影響因素
3.1.1 航空伽瑪射線的測(cè)量原理
3.1.2 航空伽瑪射線儀器譜的復(fù)雜化
3.1.3 航空伽瑪射線儀器譜特征
3.2 航空γ能譜儀譜漂產(chǎn)生的原因
3.2.1 NaI(TI)閃爍體受溫度的影響
3.2.2 光電倍增管的溫度效應(yīng)
3.2.3 元器件的影響
3.2.4 高壓變化的影響
3.2.5 地磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的影響
3.3 單晶體溫度效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
3.3.1 溫度效應(yīng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
3.3.2 長(zhǎng)期工作的溫漂試驗(yàn)
3.3.3 NaI(T1)閃爍探測(cè)器的溫漂規(guī)律研究
第4章 航空伽瑪能譜 PID 穩(wěn)譜技術(shù)
4.1 PID 算法的原理和優(yōu)點(diǎn)
4.2 數(shù)字式 PID 控制算法
4.3 PID 穩(wěn)譜方法的實(shí)現(xiàn)
4.4 PID 穩(wěn)譜的數(shù)值模擬
4.4.1 譜漂狀態(tài)轉(zhuǎn)移模擬
4.4.2 參數(shù)的工程整定模擬
4.5 基于模糊控制 PID 自整定方法
4.5.1 模糊控制的 PID 參數(shù)的自整定的原理
4.5.2 模糊規(guī)則建立
4.5.3 模糊 PID 控制算法分析
4.5.4 模糊控制的參數(shù)模擬整定與結(jié)果分析
4.6 譜漂的獲取
4.6.1 譜線的光滑與降噪
4.6.2 本底扣除
4.6.3 譜線的尋峰
4.6.4 譜漂的提取
4.7 PID 穩(wěn)譜的硬件實(shí)現(xiàn)
4.7.1 穩(wěn)譜電路的結(jié)構(gòu)
4.7.2 數(shù)控增益放大器模塊的設(shè)計(jì)[74]
4.8 系統(tǒng)的評(píng)價(jià)
4.8.1 系統(tǒng)誤差的討論
4.9 本章小結(jié)
第5章 基于信號(hào)處理的穩(wěn)譜技術(shù)
5.1 基于數(shù)字平移的校正方法
5.2 基于抽樣率轉(zhuǎn)化的譜線校正方式
5.3 基于 GMM 模型的校正方法
5.4 譜線校正的應(yīng)用與評(píng)價(jià)
第6章 航空伽瑪能譜穩(wěn)譜技術(shù)的應(yīng)用
6.1 AGS-863 航空伽瑪能譜勘查系統(tǒng)
6.1.1 系統(tǒng)的組成
6.1.2 系統(tǒng)的性能技術(shù)指標(biāo)
6.2 航空伽瑪能譜穩(wěn)譜效果分析
6.2.1 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)譜效果測(cè)試
6.2.2 車載穩(wěn)譜實(shí)驗(yàn)分析
6.2.3 測(cè)區(qū)工作時(shí)穩(wěn)譜狀態(tài)
6.3 航空伽瑪能譜測(cè)量應(yīng)用效果
6.3.1 測(cè)量范圍
6.3.2 試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征
6.3.3 空地伽瑪能譜測(cè)量結(jié)果比對(duì)
6.3.4 航空伽瑪能譜反映的地層
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小波閾Wiener濾波器在航空伽瑪能譜降噪中的應(yīng)用[J]. 羅耀耀,葛良全,熊超,徐立鵬,花永濤. 核技術(shù). 2012(10)
[2]航空伽瑪射線全能譜數(shù)據(jù)分析方法的理論研究[J]. 倪衛(wèi)沖. 鈾礦地質(zhì). 2011(04)
[3]全國(guó)航空物探工作現(xiàn)狀及未來(lái)工作重點(diǎn)淺析[J]. 萬(wàn)建華,熊盛青,范正國(guó),賀顥. 中國(guó)礦業(yè). 2011(S1)
[4]航空γ能譜測(cè)量譜線比法大氣氡校正的理論研究[J]. 葛良全,谷懿,張慶賢,馬永紅,程峰. 核技術(shù). 2010(11)
[5]基于HMM雙重模型的伽馬能譜漂移模擬[J]. 黃洪全,方方,龔迪琛,丁衛(wèi)撐. 物探與化探. 2010(04)
[6]土壤侵蝕評(píng)價(jià)遙感研究進(jìn)展[J]. 張喜旺,周月敏,李曉松,袁超,閆娜娜,吳炳方. 土壤通報(bào). 2010(04)
[7]卡爾曼濾波在航空γ能譜勘查系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)譜中的應(yīng)用[J]. 曾國(guó)強(qiáng),葛良全,熊盛青,倪衛(wèi)沖,范正國(guó),賴萬(wàn)昌. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2010(05)
[8]GMM模型在核能譜平滑濾波中的應(yīng)用[J]. 黃洪全,方方,龔迪琛,丁衛(wèi)撐. 核技術(shù). 2010(05)
[9]數(shù)字技術(shù)在航空伽馬能譜儀中的應(yīng)用[J]. 曾國(guó)強(qiáng),葛良全,熊盛青,倪衛(wèi)沖,賴萬(wàn)昌. 物探與化探. 2010(02)
[10]基于時(shí)延估計(jì)法的自然伽瑪能譜自動(dòng)穩(wěn)譜[J]. 顧民,葛良全,楊峰. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2010(02)
博士論文
[1]航空伽瑪能譜測(cè)量大氣氡校正方法研究[D]. 谷懿.成都理工大學(xué) 2010
[2]野外地面伽瑪射線全譜測(cè)量研究[D]. 方方.成都理工學(xué)院 2001
碩士論文
[1]航空γ能譜系統(tǒng)測(cè)試與標(biāo)定方法研究[D]. 陳方強(qiáng).成都理工大學(xué) 2011
[2]航空γ能譜系統(tǒng)中自動(dòng)穩(wěn)譜的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅耀耀.成都理工大學(xué) 2010
[3]航空γ能譜探頭溫度效應(yīng)及校正技術(shù)研究[D]. 楊煥章.成都理工大學(xué) 2009
[4]PID控制穩(wěn)定性分析[D]. 吳曉林.上海師范大學(xué) 2009
[5]基于LED的NaI(T1)閃爍γ譜儀穩(wěn)譜技術(shù)研究[D]. 文群.南華大學(xué) 2007
[6]鎢酸鉍鈉閃爍晶體的研究[D]. 李艷紅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2003
本文編號(hào):3714750
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