Предварительный анализ нуклидного состава
В пакете "СПЕКТРАД" ("СПЕКТР") оператор задаёт список компонентов разложения спектра пробы (список нуклидов или цепочек нуклидов, присутствующих в пробе) в шаблоне обработки спектра. Но далеко не всегда оператор заранее знает какие нуклиды могут присутствовать в исследуемой пробе. В список подозреваемых нуклидов (цепочек нуклидов) можно включить до 100 наименований компонентов (рис.1), но при этом матрица системы уравнений, формируемая для такого списка нуклидов, может быть плохо обусловленной и оценки активностей, соответственно, неэффективными.
Рис.1 Задание списка компонентов разложения спектра в шаблоне декомпозиции Поэтому для уменьшения числа подозреваемых нуклидов и увеличения обусловленности формируемой матрицы в пакете "СПЕКТРАД" ("СПЕКТР") разработана процедура предварительного анализа нуклидного состава спектров проб. Процедура включается при установке флажка "Автоматический анализ состава" или флажка "Дополнить список компонент компонентами, имеющими линии вблизи маркера" (рис.2).
Рис.2 Установка режима предварительного анализа нуклидного состава Процедура автоматического анализа нуклидного состава проанализирует спектр пробы на вероятность присутствия всех нуклидов, включённых в используемую при обработке таблицу нуклидов, и дополнит список нуклидов, включённых оператором, списком нуклидов, имеющим вероятность присутствия более заданного порога. Если в параметрах шаблона обработки флажок «без участия оператора» не установлен, программа выведет на экран таблицу, содержащую список «подозреваемых» дополнительных компонентов следующего, например, вида (рис.3, рис.4):
Рис.3 Выбор дополнитедьных компонент
Рис.4 Выбор дополнитедьных компонент (продолжение) Общее количество компонентов разложения не может превышать ста, поэтому программа анализа удаляет все лишние компоненты из списка дополнительных (удалить какой-либо компонент из списка основных, можно только изменив шаблон декомпозиции). Оставшиеся включенные компоненты отмечены зеленым цветом. Один из компонентов является выбранным (или активным) компонентом. Он выделяется жёлтым цветом для не включенных компонентов, и синим для включенных компонентов. Клавиши перемещения курсора перемещают положение выбранного компонента, щелчок левой кнопкой мышки по строчке компонента делает его активным. Для выбора компонентов программа рассчитывает четыре тестовых величины: • Тест1 - коэффициент корреляции спектра компонента с анализируемым спектром в области обработки. Программа удаляет из списка включенных компонентов компоненты, имеющие значения Тест1 менее заданного оператором уровня. • Тест2 - вероятность присутствия компонента в спектре рассчитанная для обычного энергетического диапазона (+/- 3 ширины пика) для всех линий нуклидов, входящих в состав компонента. • Тест3 - вероятность присутствия компонента в спектре (в процентах) рассчитанная для расширенного энергетического диапазона (+/- 6 ширин пиков) для всех линий нуклидов, входящих в состав компонента. • Тест4 - нормированная на двойную ширину пиков близость энергий линий компонента к положениям пиков спектра (при совпадении положений пиков с энергиями линий Тест4 равен 100 %).
Для справки в таблице приводятся и значения периодов полураспада нуклидов, формирующих компоненты. Значения тестовых величин Test2-Test4 рассчитываются либо для всех линий нуклидов за исключением линий с недостоверным квантовым выходом, либо только для «значимых» (см. «Таблица нуклидов» / «Структура таблиц») в зависимости от установленного режима обработки спектра: «использовать только значимые линии», либо использовать все линии (см. «Создание шаблонов декомпозиции» / «Параметры декомпозиции». Коэффициент корреляции (Test1) всегда рассчитывается только для линий, помеченных в используемой таблице нуклидов как «значимые» или «калибровочные». При обработке спектров без поиска пиков (сцинтилляционные спектры) значения двух тестовых величин Тест2 и Тест3 почти всегда равны 100 %, поскольку в область пика включается и комптоновское рассеяние. Оператор может самостоятельно включить или удалить какой-либо компонент. Предварительно необходимо выбрать компонент, щелкнув по нему левой кнопкой мышки, и нажать на клавишу «Insert» или вызвать всплывающее меню, щелкнув правой кнопкой мышки, и выбрать соответствующий пункт меню «Выделить» или «Снять выделение». Двойной щелчок левой кнопкой мышки или одиночный щелчок, при нажатой клавише «Ctrl» на клавиатуре компьютера, по выбранной строке переключает включение компонента. При желании оператор может открыть спектр выбранного компонента для визуального анализа присутствия компонента в спектре, щелкнув правой кнопкой мыши и выбрав пункт всплывающего меню «Открыть спектр». Список можно отсортировать по значениям любой колонки, щелкнув левой кнопкой мыши по названию колонки. Порядок сортировки указывается стрелкой перед названием колонки. В примере приведена форма процедуры выбора дополнительных компонент для пакета "СПЕКТРРАД". В пакете "СПЕКТР" главным критерием была вероятность присутствия компонента в спектре рассчитанная для обычного энергетического диапазона по линиям нуклида (Тест2). Такой критерий годился только для хорошо разрешённых гамма спектров. Практика показала, что коэффициент корреляции спектра компонента с анализируемым спектром является значительно более надёжным критерием и в пакете "СПЕКТРРАД" сделан основным. При использовании данного критерия процедура предварительного анализа нуклидного состава работает для любых видов спектров. Окончательный ответ о присутствии нуклидов в спектре в количественном выражении даёт процедура декомпозиции (разложения) спектра на компоненты.
04.11.2025 Дрёмин Геннадий Иванович
|