NASVD方法在CE1-GRS谱线分析中的应用研究

直接从谱形特征上对嫦娥一号伽玛射线谱仪(CE1-GRS)的3级谱线数据进行分析,难以确定月表元素的种类。提出采用噪声调整的奇异值分解(NASVD)方法对CE1-GRS谱线进行定性分析。分析结果表明,该方法能够识别出的月表可能元素包括U、Th、K、Fe、Ti、Si、O、Al、Mg和Ca等10种元素,也能够通过各观测谱线对应于第一主成分的幅度绝对值大小反映对应月表区域的总放射性活度强弱。     

利用CE1-GRS数据分析月表钾元素分布特征

为从嫦娥一号伽马射线谱仪(CE1-GRS)探测数据获取月表K元素的分布特征,利用CE1-GRS 2C级数据,通过CE1-GRS数据处理的相关技术方法研究,得到K计数全月分布图的初步结果。该分布图反映出K含量高的区域主要集中在月球正面的西部月海区及附近;而K含量次之的区域位于南极爱特肯盆地内。在月球背面,K含量普遍表现为低值特征。将CE1-GRS获取的K分布图与月球勘探者伽马射线谱仪(LP-GRS)数据的K全月分布图进行了比较分析,两者体现出的月表K分布主要特征基本一致。     

嵌入式网络化核辐射测量仪器的设计

介绍了嵌入式网络化核辐射测量仪器设计与实现.由于现有的核仪器常采用串口传输方式与计算机进行通讯,其设计简单,操作方便而被广泛采用.但随着人们对远程数据采集的需求,资源共享的呼吁,系统设计出在单片机中嵌入TCP/IP协议栈,实现了核数据的以太网传输,并将多台仪器通过网络连接起来,可将仪器网络化.在实现远程数据采集、资源共享的同时,可降低系统的成本,提高系统的可维护性.     

数字化X荧光仪电源的最优化设计

针对数字化X荧光仪的低功耗、低噪声等要求进行了电源最优化设计。文中对数字梯形滤波器进行了Simulink仿真,根据仿真结果得到最佳的M,N系数,由此确定微分电路的时间常数,最后确定高压电源的最佳开关频率点,降低了高压偏置电源噪声对系统的干扰。还分析了数字梯形滤波器及高速ADC采样的特点,设计了最优化的低压供电系统,进一步降低低压电源对系统的干扰。为了提高Si-Pin探测器制冷电源的供电效率,采用了高效率DC-DC、LDO芯片与检流芯片完成高效率恒流源的设计。实测高压电源的交流纹波小于3.5 mV,带载功耗小于70 mW,恒流源的带载转换效率83%,纹波电压小于12 mV,相同条件下采用文中电源系统可提高谱线的能量分辨率。     

基于奇异值分解方法的嫦娥一号γ射线谱仪谱线定性分析

针对嫦娥一号γ射线谱仪(CE1-GRS)探测数据难以从谱形特征直接进行定性分析的问题,提出采用噪声调整的奇异值分解(NASVD)方法提取CE1-GRS数据中相互正交的谱线主成分,然后分别分析月表各区域对应谱线的低序层谱线中的峰信号,通过鉴别各峰信号对应的能量值是否等于特定元素的特征γ射线能量来确定月表各区域的元素种类。结果表明,该方法能够识别出的月表可能元素包括U、Th、K、Fe、Ti、Si、O、Al、Mg、Ca和Na等11种元素。     

航空地球物理在战略性矿产勘查中的应用前景

实施新一轮找矿突破战略行动急需高效的勘查技术支撑。航空地球物理是重要的高效找矿勘查方法,在世界矿产勘查史上一直发挥着重要作用。21世纪以来,我国航空地球物理技术取得了长足的发展:自主研发的高灵敏度仪器、更高分辨率和更多种类型数据的无缝采集、更精细的数据处理和更精准的解释方法、更大的探测深度、更广的应用领域,尤其是多参量航磁、时间域航空电磁、航空重力等新勘查技术得到快速发展。国内外找矿勘查实践表明,航空地球物理可在矿产勘查的不同阶段中发挥重要的直接或间接找矿作用,尤其是对铁、铜、镍、铀、钾盐等紧缺矿产勘查成效显著。但是,针对战略性矿产勘查以难进入地区和以深部间接找矿为主的新需求,航空地球物理找矿勘查面临信息微弱、浅部干扰大、探测(解释)结果的不确定性和地质-地球物理找矿模型难以构建等难题; 存在自主研发的新航空地球物理装备使用不够充分、实用化程度不够高,基于较低成本的无人机平台勘查技术发展较慢,具有更高分辨率的航磁张量梯度、航空重力梯度和航空电磁等新技术发展滞后,先进实用的高精度航空地球物理数据采集与数据处理技术不完善,航空地球物理与地质和其他方法融合不深入等问题。基于此,初步总结了航空地球物理找矿勘查中不同方法在不同找矿阶段的作用,以及探测不同矿种、不同矿产类型的有效性,提出了航空地球物理支撑战略性矿产勘查的思路:以先进的成矿系统理论为指导,研究有效的技术方法或方法组合,以解决找矿勘查部署和隐伏矿体(或成矿地质体)精准定位问题为主要目标,重点实现国产化仪器和软件平台的实用化,研制更高灵敏度的仪器和高效的低飞行高度-高分辨率综合探测方法、有效的信息增强和弱信息提取技术、智能化的多源信息联合反演与地质-地球物理建模方法,发展空-地-井地球物理协同勘查技术。最后,展望了航空地球物理战略性矿产勘查的应用前景,讨论了航空地球物理勘查技术的发展趋势和今后需重点发展的技术方法。     

基于相关性原理的嫦娥二号γ谱谱漂校正

为了解决嫦娥二号γ谱谱漂问题,提出了一种基于相关性原理的谱漂校正方法。以相关性原理为基础,介绍了嫦娥二号γ谱谱漂校正步骤,通过嫦娥二号γ谱Th元素和K元素特征峰峰位校正前后变化对比验证。实验结果显示,基于相关性原理的谱漂校正方法能够有效地缓解嫦娥二号γ谱谱漂影响,并且尽可能保持了谱线特征峰的原貌。     

利用CE1-GRS数据分析月表钍元素分布特征

为了从嫦娥一号伽玛射线谱仪(CE1-GRS)探测数据获取月表元素的分布特征,提出并实现了一种对CE1-GRS 2C级数据进行处理的方法。采用该方法对CE1-GRS第一正飞期2C级数据产品进行分析处理,得到了Th元素计数率的全月分布图。与月球勘探者伽玛射线谱仪(LP-GRS)数据的Th全月分布图进行比较分析,结果表明,两者体现出的月表Th分布主要特征基本一致,但分布细节特征存在一些差异。     

航空数γ能谱测量系统的研制

航空数字化γ能谱测量系统以NaI(T1)晶体(10 inm×10 minx40 mm)和光电倍增管构成的闪烁计数器为丫射线探测器,采用4条下测晶体和1条上测晶体组合成航空γ能谱测量系统的探头,设计了温度传感器、电流反馈型前置放大器和低纹波高压供电电路,实现了γ光子与核信号的转换;采用Y/U双通道数控增益放大器、双回路自...     

基于ARM的γ能谱仪的研制

介绍了一种基于ARM的γ能谱仪的研制.详细阐述了其主放大器电路、信号甄别电路与A/D转换电路.系统摒弃了传统的采样保持电路,采用高速ADC芯片进行采样,对核信号进行高速采集与数字化处理;通过对埘137Cs的能谱测量,得到较满意的效果.同时在一定的基础上体现了数字化谱仪的相关功能,在实际研究与应用中具有广泛的意义与价值.