X射线探测器响应机制及应用建模技术

X 射线探测器响应机制及应用建模技术X 射线的探测和应用在物质成分分析、结构分析等讨论中发挥着越来越重要的作用，其中能量色散 X 射线荧光（Energy Dispersive X-ray Fluorescence, EDXRF）技术是 X 射线探测领域的一个重要分支，如何进一步提高分析准确度和自动化程度是 EDXRF 技术进展中所面临的主要问题，其中，解谱技术和含量计算方法讨论是两个关键突破点。首先，准确的解谱技术是保证EDXRF 分析计算得到准确含量的重要前提。通过建立探测器响应函数（Detector Response Funtion, DRF）实现能谱分析，可有效提高谱数据处理的自动化程度和计算精度。DRF 可以对测量 X 荧光能谱进行数学特征和物理特征分析，其函数形式主要与射线类型、射线能量、探测器类型有关，因此，建立一种通用性较强的优化 DRF 模型显得尤为重要。其次，定量分析技术讨论是关系 EDXRF 技术水平的核心内容。传统的 EDXRF定量分析方法，要么在很大程度上依赖于标样的准确度和标样与待测样品的相似性，要么需进行非常复杂的参数计算和大量数学运算，影响了 EDXRF 的分析速度。因此在讨论 EDXRF 技术定量分析方法时，特别需要考虑该技术轻便、机动、快捷的特点，即在允许范围内，可以采纳简单、快速的方法取得定量或近似定量的分析数据。针对以上两项关键问题，本文在深化讨论前人工作的基础上，围绕 EDXRF 中 X 射线探测器响应机制及应用建模技术讨论核心，建立了 EDXRF技术中 X 射线全能峰标准差(E)计算方法和通用性强的探测器响应函数模型，并首次提出了全谱定量分析方法，通过多种实际应用，初步验证了本文所建立方法的有效性。主要讨论内容和结论如下：（1）对(E)的计算建立了一种离散化统计计算方法。该方法运用了离散随机过程中的分布律和标准差，计算过程简单、有效，在测量条件变化的允许范围内，(E)值可长期使用。讨论中通过对系列测量能谱进行计算，得到了 SDD 和 Si-PIN 探测器在4.5keV-26keV 能量范围内的(E)-E 关系曲线和拟合函数，分析了与法诺因子 F和电离能之间的内在关系，并与他人讨论结果进行了对比。计算得到的标准差(E)是探测器响应函数模型中的重要参数，已经较好的用于了后续的 DRF 模型和全能峰拟合过程。（2）对 SDD 和 Si-PIN 两种 EDXRF 分析系统建立了一套通用性探测器响应函数模型。在学习总结国外讨论成果基础上，通过对 X 射线的探测物理过程进行分析，自行建立了一套 SDD 和 Si-P...