X射線熒光光譜中低分離度重疊峰分解的方法研究

周世融，何劍鋒1,*，任印權，汪雪元，葉志翔

1. 東華理工大學放射性地質與勘探技術國防重點學科實驗室，江西 南昌 330013 2. 東華理工大學江西省放射性地學大數據技術工程實驗室，江西 南昌 330013 3. 東華理工大學信息工程學院，江西 南昌 330013

引 言

X射線熒光光譜分析是一種重要的放射性檢測方法，廣泛的應用在地質、環境和考古等領域。 重疊峰分解是X射線熒光光譜分析中至關重要的一步。 近年來，國內外研究人員提出了多種重疊峰分解方法，主要包括： 導數法[1]、小波變換法[2-3]以及Boosted-Gold反卷積法[4-5]等。 當重疊峰分離度較低時，上述方法很難實現分峰或分峰結果誤差大。 林兆培等[6]將二階微分與小波變換結合用于分解色譜重疊峰，其仿真實驗僅對分離度大于0.4的重疊峰實現了分離，且沒有對其分離結果的誤差進行分析。 羅海軍等[7]提出峰銳化法可以減小峰寬，從而提高信號的分辨率。 朱晨超等[8]將雙樹復小波變換與實數小波變換進行對比，結果發現雙樹復小波變換能夠分解分離度更低的重疊信號且分峰結果更準確。 當試樣中存在X射線能量十分接近的元素時，X射線熒光光譜的譜峰會嚴重重疊甚至完全重疊。 針對這一問題，提出了一種峰銳化法結合雙樹復小波變換分解低分離度重疊峰的新方法，來解決X射線熒光光譜中譜峰嚴重重疊的問題。

1 原 理

1.1 峰銳化法理論

傳統峰銳化法是通過將原始信號與其負的二階微分處理后的信號的加權相加[7]，表達形式如式(1)