能谱比法大气氡修正参数求取方法技术

本发明专利技术涉及一种能谱比法大气氡修正参数求取方法，利用常规铀窗中大气氡的计数U

【技术实现步骤摘要】
能谱比法大气氡修正参数求取方法


[0001]本专利技术涉及一种航空放射性数据修正技术，具体地说是一种能谱比法大气氡修正参数求取方法。

技术介绍

[0002]航空物探是一种集多种新技术为一体的航空地球物理勘探技术，具有高效、快速、经济等特点。主要的航空物探方法包括航空磁测、航空放射性测量、航空重力测量和航空电磁法测量等方法。我国的航空工作起始于20世纪50年代初，开始主要是航空磁测和航空放射性测量，用于寻找磁性矿床、放射性矿床和油气田等矿产资源，之后逐渐扩展应用于地质填图、大地构造研究、放射性环境测量和核事故应急监测等领域。
[0003]大气氡修正在航空放射性数据修正中占有非常重要的地位，大气氡修正的成败基本决定了航空放射性数据修正的成败，在有上测晶体测量中，一般使用上测晶体法进行修正，但无人机航空放射性测量的仪器采用了无上测晶体的设备，有学者发展了低能铀窗能谱比法来进行大气氡的修正，其原理如下：
[0004]随大气厚度(测量高度)增加，陆地组分低能窗计数比高能窗计数衰减的速度快，即低能窗计数与高能窗计数比值是高度变化的函数，以陆地铀组分谱为例，其谱形随高度变化如图2所示，其中高度h2＜h3＜h4＜h5＜h6，其它陆地组分射线随高度变化情况类似。
[0005]由于大气氡悬浮于空气中，且分布于探测器周围，即氡组分γ放射源与探测器距离是固定的，低能与高能γ粒子计数的比值为一常数，但是陆地各核素组分γ放射源与探测器距离是变化的，低能与高能γ粒子计数的比值是随距离(航测高度)变化的。
[0006]如果K、U、Th分别代表在常规的钾窗、铀窗和钍窗的计数。L为经过飞机本底和宇宙射线修正后低能铀窗(0.609MeV)的计数。Lk为陆地钾组分对低能峰的贡献，Lu为陆地铀组分对低能峰的贡献，Lth为陆地钍组分对低能峰的贡献，Lr为大气氡对低能峰的贡献。U为经过飞机本底和宇宙射线修正后的常规铀窗计数。Uu为陆地铀组分在常规铀窗中的计数，Ur为常规铀窗中大气氡的计数。K为经过飞机和宇宙射线修正后的钾窗计数，Kk为陆地钾组分在钾窗中的计数，Th为经过飞机和宇宙射线修正后的钍窗计数。α表示钍窗对常规铀窗的剥离系数；β表示钍窗对钾窗剥离系数；γ
u
表示陆地U组分常规铀窗对钾窗剥离系数，γ
r
表示大气氡组分常规铀窗对钾窗剥离系数。
[0007]可得：
[0008]L
r
＝C1U
r
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0009]L
u
＝C2(h)U
u
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0010]L
th
＝C3(h)Th
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0011]L
k
＝C4(h)K
k
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0012]L＝L
r
+L
k
+L
u
+L
th
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0013]U＝U
r
+U
u
+αTh
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0014]K＝K
k
+γ
u
U
u
+γ
r
U
r
+βTh
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0015]通过1～7式可解出大气氡对常规铀窗的贡献：
[0016][0017]在水面上测量时，计数经过飞机本底和宇宙射线修正后，只剩下大气氡的贡献，同时，下式成立：
[0018]Tc
r
＝C5U
r
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0019]故，C1、C5由水面上的数据可解得。
[0020]由于钾组分谱为单一能量峰组分谱，因此C4一般很小，可以忽略不计，故1～7式可化为
[0021][0022]但是大气氡修正参数C2、C3如何标定一直没有完美的解决办法，因此，求取大气氡修正参数C2、C3就成了能谱比法大气氡修正难以逾越的困难。

技术实现思路

[0023]本专利技术的目的就是提供一种能谱比法大气氡修正参数求取方法，以解决现在大气氡修正参数C2、C3求取困难的问题。
[0024]本专利技术是这样实现的：一种能谱比法大气氡修正参数求取方法，包括以下步骤：
[0025]a.在动态校准带区域确定常规陆地测线以及常规水面测线，并且在在动态校准带区域选取一条钾铀钍含量与常规陆地测线有明显差异的新增陆地测线。
[0026]b.在步骤a中确定的常规陆地测线、常规水面测线以及新增陆地测线上，在静风或微风条件下分别飞行多个高度，采集不同测线不同高度的放射性谱数据。
[0027]c.利用步骤b采集的放射性谱数据分别求取常规陆地测线以及新增陆地测线各飞行高度上的纯陆地核素谱数据。
[0028]d.利用步骤c求取的常规陆地测线以及新增陆地测线各飞行高度纯陆地核素谱数据分别提取常规陆地测线以及新增陆地测线的低能铀窗及标准三窗数据。
[0029]e.利用步骤d提取的同一高度上常规陆地测线以及新增陆地测线的低能铀窗及标准三窗数据分别代入下式：
[0030]L＝C2(h)U
‑
Th(C2(h)α
‑
C3(h))
[0031]式中，L为低能铀窗(0.609MeV)计数率，U为纯地面核素引起的标准铀窗(1.76MeV)计数率，Th为纯地面核素引起的标准钍窗(2.62MeV)计数率，α为常规三窗法中钍窗对铀窗的剥离系数。
[0032]f.在步骤e中，每一个高度形成具有大气氡修正参数C2、C3两个未知数、方程个数为2的方程组，解不同高度的方程组，得到不同高度的大气氡修正参数C2、C3。
[0033]g.根据步骤f所得的不同高度的大气氡修正参数C2、C3求得C2、C3随高度变化的函数：
[0034]C
h2
＝C
h1
e
μ(h2
‑
h1)
[0035]式中，h2为标准大气压、标准温度下的实际飞行高度，h1为标准大气压、标准温度下的某一标定飞行高度，μ为高度衰减系数，C
h2
为标准大气压、标准温度下实际飞行高度h2
时的C2或C3，C
h1
为标准大气压、标准温度下标定飞行高度h1时的C2或C3。
[0036]在步骤b中，分别在常规陆地测线、常规水面测线以及新增陆地测线上空飞行8个不同高度，飞行高度小于300m，高度间隔为30m及以上。
[0037]在步骤c中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能谱比法大气氡修正参数求取方法，其特征在于，包括以下步骤：a.在动态校准带区域确定常规陆地测线以及常规水面测线，并且在在动态校准带区域选取一条钾铀钍含量与常规陆地测线有明显差异的新增陆地测线；b.在步骤a中确定的常规陆地测线、常规水面测线以及新增陆地测线上，在静风或微风条件下分别飞行多个高度，采集不同测线不同高度的放射性谱数据；c.利用步骤b采集的放射性谱数据分别求取常规陆地测线以及新增陆地测线各飞行高度上的纯陆地核素谱数据；d.利用步骤c求取的常规陆地测线以及新增陆地测线各飞行高度纯陆地核素谱数据分别提取常规陆地测线以及新增陆地测线的低能铀窗及标准三窗数据；e.利用步骤d提取的同一高度上常规陆地测线以及新增陆地测线的低能铀窗及标准三窗数据分别代入下式：L＝C2(h)U
‑
Th(C2(h)α
‑
C3(h))式中，L为低能铀窗(0.609MeV)计数率，U为纯地面核素引起的标准铀窗(1.76MeV)计数率，Th为纯地面核素引起的标准钍窗(2.62MeV)计数率，α为常规三窗法中钍窗对铀窗的剥离系数；f.在步骤e中，每一个高度形成具有大气氡修正参数C2、C3两个未知数、方程个数为2的方程组，解不同高度的方程组，得到不同高度的大气氡修正参数C2、C3；g.根据步骤f所得的不同高度的大气氡修正参数C2、C3求得C2、C3随高度变化的函数：C
h2
＝C
h1
e
μ(h2
‑
h1)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵海，叶发旺，张翔，卢亚运，王景丹，王培建，
申请(专利权)人：河北航遥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：