航空伽玛能谱稳谱技术研究
发布时间：2022-12-09 03:44
航空伽玛能谱测量是将航空γ能谱仪安装在飞机上探测陆地介质放出的γ射线，进而确定地表介质中U、Th、K的含量。航空γ能谱测量技术是放射性矿产勘查、地质填图、辐射环境调查和核应急等领域的主要支撑技术。航空伽玛能谱稳谱的实现是提高航空伽玛能谱系统的稳定性和航空伽玛能谱测量数据的质量的重要保证。论文选题来源于“十一五”863计划重大项目课题“航空伽玛能谱勘查系统研发”（课题编号：2006AA06A207）和国家自然科学基金项目“核地球物理学天然伽玛辐射场研究”（基金编号：40774063）。论文以航空伽玛能谱勘查系统的谱漂为研究对象，在分析航空伽玛能谱测量过程中谱漂产生原因的基础上，通过理论研究、物理实验、数值模拟和生产试验，论文设计并实现了新的硬软件相结合的PID自动稳谱技术。论文成果具有重大的实用价值和科学意义。 论文对国内外航空伽玛能谱测量技术和伽玛能谱稳谱方法技术进行了广泛调研、分析与总结。在此基础上开展了航空伽玛能谱稳谱技术研究，研究内容涉及：，1)较深入地探讨了航空伽玛能谱仪仪器谱的形成机理和仪器谱谱漂产生的原因。以大晶体NaI（Tl）闪烁计数器为伽玛射线探测器，开展伽玛能...
【文章页数】：105 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 选题依据与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 航空伽玛能谱测量技术的研究现状
1.2.2 航空伽玛能谱测量稳谱技术的研究现状
1.3 主要研究内容与创新
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 创新点
第2章 航空伽玛能谱测量的物理基础
2.1 伽玛射线的来源与分布
2.1.1 天然伽玛射线的来源
2.1.2 天然放射性核素在自然界中的分布
2.2 航空伽玛能谱定量分析
2.3 航空伽玛能谱稳谱的必要性
第3章 航空伽玛能谱仪器谱特征与谱漂原因探讨
3.1 航空伽玛射线仪器谱的形成及影响因素
3.1.1 航空伽玛射线的测量原理
3.1.2 航空伽玛射线仪器谱的复杂化
3.1.3 航空伽玛射线仪器谱特征
3.2 航空γ能谱仪谱漂产生的原因
3.2.1 NaI（TI）闪烁体受温度的影响
3.2.2 光电倍增管的温度效应
3.2.3 元器件的影响
3.2.4 高压变化的影响
3.2.5 地磁场变化产生的影响
3.3 单晶体温度效应实验
3.3.1 温度效应实验平台
3.3.2 长期工作的温漂试验
3.3.3 NaI(T1)闪烁探测器的温漂规律研究
第4章 航空伽玛能谱 PID 稳谱技术
4.1 PID 算法的原理和优点
4.2 数字式 PID 控制算法
4.3 PID 稳谱方法的实现
4.4 PID 稳谱的数值模拟
4.4.1 谱漂状态转移模拟
4.4.2 参数的工程整定模拟
4.5 基于模糊控制 PID 自整定方法
4.5.1 模糊控制的 PID 参数的自整定的原理
4.5.2 模糊规则建立
4.5.3 模糊 PID 控制算法分析
4.5.4 模糊控制的参数模拟整定与结果分析
4.6 谱漂的获取
4.6.1 谱线的光滑与降噪
4.6.2 本底扣除
4.6.3 谱线的寻峰
4.6.4 谱漂的提取
4.7 PID 稳谱的硬件实现
4.7.1 稳谱电路的结构
4.7.2 数控增益放大器模块的设计[74]
4.8 系统的评价
4.8.1 系统误差的讨论
4.9 本章小结
第5章 基于信号处理的稳谱技术
5.1 基于数字平移的校正方法
5.2 基于抽样率转化的谱线校正方式
5.3 基于 GMM 模型的校正方法
5.4 谱线校正的应用与评价
第6章 航空伽玛能谱稳谱技术的应用
6.1 AGS-863 航空伽玛能谱勘查系统
6.1.1 系统的组成
6.1.2 系统的性能技术指标
6.2 航空伽玛能谱稳谱效果分析
6.2.1 室内实验室稳谱效果测试
6.2.2 车载稳谱实验分析
6.2.3 测区工作时稳谱状态
6.3 航空伽玛能谱测量应用效果
6.3.1 测量范围
6.3.2 试验区地质构造特征
6.3.3 空地伽玛能谱测量结果比对
6.3.4 航空伽玛能谱反映的地层
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]小波阈Wiener滤波器在航空伽玛能谱降噪中的应用[J]. 罗耀耀,葛良全,熊超,徐立鹏,花永涛. 核技术. 2012(10)
[2]航空伽玛射线全能谱数据分析方法的理论研究[J]. 倪卫冲. 铀矿地质. 2011(04)
[3]全国航空物探工作现状及未来工作重点浅析[J]. 万建华,熊盛青,范正国,贺颢. 中国矿业. 2011(S1)
[4]航空γ能谱测量谱线比法大气氡校正的理论研究[J]. 葛良全,谷懿,张庆贤,马永红,程峰. 核技术. 2010(11)
[5]基于HMM双重模型的伽马能谱漂移模拟[J]. 黄洪全,方方,龚迪琛,丁卫撑. 物探与化探. 2010(04)
[6]土壤侵蚀评价遥感研究进展[J]. 张喜旺,周月敏,李晓松,袁超,闫娜娜,吴炳方. 土壤通报. 2010(04)
[7]卡尔曼滤波在航空γ能谱勘查系统自动稳谱中的应用[J]. 曾国强,葛良全,熊盛青,倪卫冲,范正国,赖万昌. 核电子学与探测技术. 2010(05)
[8]GMM模型在核能谱平滑滤波中的应用[J]. 黄洪全,方方,龚迪琛,丁卫撑. 核技术. 2010(05)
[9]数字技术在航空伽马能谱仪中的应用[J]. 曾国强,葛良全,熊盛青,倪卫冲,赖万昌. 物探与化探. 2010(02)
[10]基于时延估计法的自然伽玛能谱自动稳谱[J]. 顾民,葛良全,杨峰. 核电子学与探测技术. 2010(02)
博士论文
[1]航空伽玛能谱测量大气氡校正方法研究[D]. 谷懿.成都理工大学 2010
[2]野外地面伽玛射线全谱测量研究[D]. 方方.成都理工学院 2001
硕士论文
[1]航空γ能谱系统测试与标定方法研究[D]. 陈方强.成都理工大学 2011
[2]航空γ能谱系统中自动稳谱的研究与实现[D]. 罗耀耀.成都理工大学 2010
[3]航空γ能谱探头温度效应及校正技术研究[D]. 杨焕章.成都理工大学 2009
[4]PID控制稳定性分析[D]. 吴晓林.上海师范大学 2009
[5]基于LED的NaI（T1）闪烁γ谱仪稳谱技术研究[D]. 文群.南华大学 2007
[6]钨酸铋钠闪烁晶体的研究[D]. 李艳红.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2003
本文编号：3714750
【文章页数】：105 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 选题依据与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 航空伽玛能谱测量技术的研究现状
1.2.2 航空伽玛能谱测量稳谱技术的研究现状
1.3 主要研究内容与创新
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 创新点
第2章 航空伽玛能谱测量的物理基础
2.1 伽玛射线的来源与分布
2.1.1 天然伽玛射线的来源
2.1.2 天然放射性核素在自然界中的分布
2.2 航空伽玛能谱定量分析
2.3 航空伽玛能谱稳谱的必要性
第3章 航空伽玛能谱仪器谱特征与谱漂原因探讨
3.1 航空伽玛射线仪器谱的形成及影响因素
3.1.1 航空伽玛射线的测量原理
3.1.2 航空伽玛射线仪器谱的复杂化
3.1.3 航空伽玛射线仪器谱特征
3.2 航空γ能谱仪谱漂产生的原因
3.2.1 NaI（TI）闪烁体受温度的影响
3.2.2 光电倍增管的温度效应
3.2.3 元器件的影响
3.2.4 高压变化的影响
3.2.5 地磁场变化产生的影响
3.3 单晶体温度效应实验
3.3.1 温度效应实验平台
3.3.2 长期工作的温漂试验
3.3.3 NaI(T1)闪烁探测器的温漂规律研究
第4章 航空伽玛能谱 PID 稳谱技术
4.1 PID 算法的原理和优点
4.2 数字式 PID 控制算法
4.3 PID 稳谱方法的实现
4.4 PID 稳谱的数值模拟
4.4.1 谱漂状态转移模拟
4.4.2 参数的工程整定模拟
4.5 基于模糊控制 PID 自整定方法
4.5.1 模糊控制的 PID 参数的自整定的原理
4.5.2 模糊规则建立
4.5.3 模糊 PID 控制算法分析
4.5.4 模糊控制的参数模拟整定与结果分析
4.6 谱漂的获取
4.6.1 谱线的光滑与降噪
4.6.2 本底扣除
4.6.3 谱线的寻峰
4.6.4 谱漂的提取
4.7 PID 稳谱的硬件实现
4.7.1 稳谱电路的结构
4.7.2 数控增益放大器模块的设计[74]
4.8 系统的评价
4.8.1 系统误差的讨论
4.9 本章小结
第5章 基于信号处理的稳谱技术
5.1 基于数字平移的校正方法
5.2 基于抽样率转化的谱线校正方式
5.3 基于 GMM 模型的校正方法
5.4 谱线校正的应用与评价
第6章 航空伽玛能谱稳谱技术的应用
6.1 AGS-863 航空伽玛能谱勘查系统
6.1.1 系统的组成
6.1.2 系统的性能技术指标
6.2 航空伽玛能谱稳谱效果分析
6.2.1 室内实验室稳谱效果测试
6.2.2 车载稳谱实验分析
6.2.3 测区工作时稳谱状态
6.3 航空伽玛能谱测量应用效果
6.3.1 测量范围
6.3.2 试验区地质构造特征
6.3.3 空地伽玛能谱测量结果比对
6.3.4 航空伽玛能谱反映的地层
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]小波阈Wiener滤波器在航空伽玛能谱降噪中的应用[J]. 罗耀耀,葛良全,熊超,徐立鹏,花永涛. 核技术. 2012(10)
[2]航空伽玛射线全能谱数据分析方法的理论研究[J]. 倪卫冲. 铀矿地质. 2011(04)
[3]全国航空物探工作现状及未来工作重点浅析[J]. 万建华,熊盛青,范正国,贺颢. 中国矿业. 2011(S1)
[4]航空γ能谱测量谱线比法大气氡校正的理论研究[J]. 葛良全,谷懿,张庆贤,马永红,程峰. 核技术. 2010(11)
[5]基于HMM双重模型的伽马能谱漂移模拟[J]. 黄洪全,方方,龚迪琛,丁卫撑. 物探与化探. 2010(04)
[6]土壤侵蚀评价遥感研究进展[J]. 张喜旺,周月敏,李晓松,袁超,闫娜娜,吴炳方. 土壤通报. 2010(04)
[7]卡尔曼滤波在航空γ能谱勘查系统自动稳谱中的应用[J]. 曾国强,葛良全,熊盛青,倪卫冲,范正国,赖万昌. 核电子学与探测技术. 2010(05)
[8]GMM模型在核能谱平滑滤波中的应用[J]. 黄洪全,方方,龚迪琛,丁卫撑. 核技术. 2010(05)
[9]数字技术在航空伽马能谱仪中的应用[J]. 曾国强,葛良全,熊盛青,倪卫冲,赖万昌. 物探与化探. 2010(02)
[10]基于时延估计法的自然伽玛能谱自动稳谱[J]. 顾民,葛良全,杨峰. 核电子学与探测技术. 2010(02)
博士论文
[1]航空伽玛能谱测量大气氡校正方法研究[D]. 谷懿.成都理工大学 2010
[2]野外地面伽玛射线全谱测量研究[D]. 方方.成都理工学院 2001
硕士论文
[1]航空γ能谱系统测试与标定方法研究[D]. 陈方强.成都理工大学 2011
[2]航空γ能谱系统中自动稳谱的研究与实现[D]. 罗耀耀.成都理工大学 2010
[3]航空γ能谱探头温度效应及校正技术研究[D]. 杨焕章.成都理工大学 2009
[4]PID控制稳定性分析[D]. 吴晓林.上海师范大学 2009
[5]基于LED的NaI（T1）闪烁γ谱仪稳谱技术研究[D]. 文群.南华大学 2007
[6]钨酸铋钠闪烁晶体的研究[D]. 李艳红.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2003
本文编号：3714750
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3714750.html