核数据处理实验报告
手机性能实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验背景随着科技的不断发展,智能手机已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
手机性能的高低直接影响到用户体验。
为了评估不同品牌、不同型号的手机在性能上的表现,我们进行了一系列的手机性能实验。
本次实验旨在通过一系列测试,分析不同手机在处理器性能、内存速度、图形处理能力、电池续航等方面的表现,为消费者提供参考。
二、实验目的1. 了解不同品牌、不同型号手机的性能表现。
2. 分析手机性能与用户体验之间的关系。
3. 为消费者选购手机提供参考依据。
三、实验方法1. 选择具有代表性的手机品牌和型号,包括但不限于华为、小米、OPPO、vivo、苹果、三星等。
2. 通过官方渠道购买实验用手机,确保手机处于全新状态。
3. 使用专业的手机性能测试软件进行测试,包括安兔兔、Geekbench、3DMark等。
4. 对比不同手机的测试结果,分析性能差异。
5. 对测试数据进行统计分析,得出结论。
四、实验内容1. 处理器性能测试使用Geekbench 5进行处理器性能测试,主要测试单核和多核性能。
2. 内存速度测试使用Androbench进行内存速度测试,主要测试读取速度和写入速度。
3. 图形处理能力测试使用3DMark进行图形处理能力测试,主要测试手机在图形渲染和游戏性能方面的表现。
4. 电池续航测试使用专业软件进行电池续航测试,包括播放视频、播放音乐、浏览网页、运行游戏等场景。
5. 系统流畅度测试使用鲁大师进行系统流畅度测试,主要测试手机在运行日常应用时的流畅度。
五、实验结果与分析1. 处理器性能在处理器性能方面,高通骁龙8系列和苹果A系列处理器表现较为出色。
在Geekbench 5测试中,搭载骁龙8系列处理器的手机在单核和多核性能上均表现出色,而苹果A系列处理器则在单核性能上领先。
2. 内存速度在内存速度方面,搭载LPDDR5内存的手机在读取和写入速度上表现更为出色。
在Androbench测试中,搭载LPDDR5内存的手机读取速度普遍在1500MB/s以上,写入速度在1000MB/s以上。
核酸提取鉴定实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的和要求1. 学习并掌握肝组织中DNA的提取原理和方法。
2. 熟悉DNA分离纯化的原理和技术。
3. 掌握DNA定量技术,评估提取DNA的浓度和纯度。
4. 通过实验验证DNA提取和鉴定方法的可行性。
二、实验基本原理肝组织中的DNA主要以核蛋白的形式存在,通过特定的化学和物理方法可以将其从细胞中分离出来。
实验中,我们采用氯化钠溶液和SDS等试剂来溶解和分离核蛋白,随后利用氯仿和异戊醇将蛋白质沉淀,最终通过冷乙醇沉淀DNA。
DNA的纯度可以通过紫外分光光度法进行检测,通过测定260nm和280nm处的吸光度比值(A260/A280)来评估DNA的纯度。
三、实验材料与试剂1. 新鲜肝组织样本2. 0.14mol/L氯化钠溶液3. 柠檬酸钠4. SDS5. 氯仿6. 异戊醇7. 冷乙醇8. 100%乙醇9. 无水乙醇10. 硫酸11. 紫外分光光度计12. 1.5mL离心管13. 离心机14. 移液器15. 研钵16. 玻璃棒四、实验器材与仪器1. 研钵2. 玻璃棒3. 移液器4. 离心机5. 紫外分光光度计6. 电子天平7. 恒温水浴锅五、操作方法和实验步骤1. 肝组织匀浆制备:将新鲜肝组织样本剪碎,用研钵和玻璃棒研磨成匀浆。
2. DNA提取:- 将肝匀浆加入0.14mol/L氯化钠溶液和柠檬酸钠,混匀后加入SDS,室温下放置10分钟。
- 加入氯仿和异戊醇,剧烈振荡,室温下放置10分钟。
- 12,000g离心10分钟,小心吸取上层水相。
- 向水相中加入2倍体积的无水乙醇,混匀后室温下放置10分钟。
- 12,000g离心10分钟,弃去上清液,用100%乙醇洗涤DNA沉淀。
- 12,000g离心5分钟,弃去上清液,空气干燥DNA沉淀。
- 将DNA沉淀溶解于适量TE缓冲液中。
3. DNA定量:- 使用紫外分光光度计测定DNA溶液在260nm和280nm处的吸光度。
- 计算A260/A280比值,评估DNA纯度。
微核试验报告

..本科学生综合性实验报告学号 074120267 姓 名 吴永文 学院 生科院 专业、班级 07级应生B 班 实验课程名称 遗传学实验 教师及职称 曹 能 (副 教 授) 开课学期 2008 至 2009 学年 下 学期填报时间 2009 年 6 月 5 日云南师范大学教务处编印一.实验设计方案二.实验报告.. 2.对实验现象、实验结果的分析及其结论 :⑴、 实验现象(观察结果):将制作好的小鼠骨髓细胞微核涂片分别先后置于低、高倍镜下观察、识别小鼠骨髓细胞微核的形态及染色,可观察到其染色呈灰蓝色,嗜多染红细胞中的微核呈紫红色或蓝紫色的较小圆形、边缘光滑的微粒。
其图片如下所示:⑵、 对实验结果的分析:根据实验所得结果用Excel 进行作图可得如下图象:各组受试物微核率50100150200250300350400450120804031.5132140mg/kg体重40mg/kg体重123123123阴性阳性对苯二酚秋水仙素氯化汞对照组受试物及其剂量(mg/kg)含微核细胞数从上图中我们可以看出试验所用的受试物对小鼠的染色体都有一定的损害作用,从而是小鼠骨髓细胞产生微核,且对于同一种受试物其所用剂量越大,则其对应的微核率越高,即微核率的大小与受试物(作用因子)的剂量呈正比。
另外,我们也可以从阴性对照组微核检出率不足0.5%中看出小鼠骨髓细胞中自发的微核率明显低于各组受试物和阳性对照组的结果,这说明在自然条件下小鼠骨髓细胞中同样存在染色体受损的情况,此次实验人为注射的各组受试物的微核率较高,表明它们对染色体的纺锤体或着丝点功能有损害作用的物质,为微核试验阳性物质。
..。
连续波核磁共振实验实验报告

连续波核磁共振实验实验报告一、实验目的与实验仪器 实验目的:(1)掌握核磁共振的基本原理和稳态吸收的实验方法; (2)用磁场扫描法(扫场法)观察核磁共振现象; (3)测定氢核和氟核的 g 因子;(4)学会核磁共振方法测定磁场,并学习校准毫特斯拉计的方法。
实验仪器:FD-CNMR-C 型连续波核磁共振实验仪,主要包括磁铁、边限振荡器、实验主 机、频率计及示波器。
二、实验原理(要求与提示:限400字以内,实验原理图须用手绘后贴图的方式) 1.核磁共振的量子力学描述 1)单个核的磁共振 将氢核放入外磁场B ⃗ 中时,若此时外磁场为B 0⃗⃗⃗⃗ ,又叠加一个电磁波作用于氢核,若,则氢核会吸收电磁波能量,发生能级跃迁,产生核磁共振吸收现象,核磁共振条件为ν0=(g N ⋅μNℎ)B 0⇒ω0=γ⋅B 02)核磁共振信号强度在热平衡下,核数目在两个能级相对分布为N z N 1=exp (−ΔE kT )=exp (−g N μN B 0kT )≈1−g N μN B 0kT ,g N μN B 0≪kT 即B 0越强,越有利于观察。
2.核磁共振的经典力学描述 1)单个核的摩拉尔进动核磁矩在恒稳磁场中运动时,若在B 0⃗⃗⃗⃗ 的垂直方向外加旋转磁场B 1⃗⃗⃗⃗ ,且B 1<<B 0,B 1⃗⃗⃗⃗ 的角频率与转动方向和磁矩μ 的进动角频率和进动方向都相同,此时μ 受B 1⃗⃗⃗⃗ 的影响,ϴ角发生变化,ϴ增大时,核要从B 1⃗⃗⃗⃗ 中吸收能量,产生核磁共振,共振条件为ω=ω0=γ⋅B 02)布洛赫方程样品中多个磁矩构成磁化强度矢量M⃗⃗ 布洛赫方程dM ⃗⃗ dt =r ∙(M ⃗⃗ ×B ⃗ )−1T 2(M x i +M y j )−M z −M 0T 1k⃗ 通过坐标系变换得,u 、v 是M ⊥⃗⃗⃗⃗⃗ 在x’、y’方向分量通过u 、v 随w 的变化曲线可知,当B 1⃗⃗⃗⃗ 的角频率等于M ⃗⃗ 在磁场B 0⃗⃗⃗⃗ 中进动角频率ω0时,吸收信号最强,出现共振。
卢瑟福散射_实验报告

一、实验目的1. 验证卢瑟福散射理论,理解原子核式结构模型;2. 掌握实验装置的使用方法,学会数据处理和误差分析;3. 培养科学实验技能和团队协作能力。
二、实验原理卢瑟福散射实验是通过α粒子轰击金箔,观察α粒子在金箔后的散射情况,从而验证原子核式结构模型。
根据卢瑟福散射理论,当α粒子穿过原子时,只有当α粒子与原子核的距离小于某一特定值时,α粒子才会发生散射。
该特定值与原子核的半径有关,即r = (ke^2)/(p^2),其中k为库仑常数,e为电子电荷,p为α粒子的动量。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:卢瑟福散射实验装置、α粒子源、金箔、计数器、显微镜、计算机等;2. 实验材料:金箔、α粒子源、电源、真空泵等。
四、实验步骤1. 安装实验装置,确保所有仪器连接正确;2. 将金箔固定在实验装置上,调整显微镜位置,使其与金箔垂直;3. 打开α粒子源,调整电流,使α粒子流稳定;4. 打开计数器,记录α粒子在金箔后的散射情况;5. 调整显微镜位置,观察不同角度的散射情况,记录散射角度及计数;6. 重复步骤4和5,记录多组数据;7. 关闭α粒子源,关闭电源,整理实验器材。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据,包括散射角度、计数等;2. 利用计算机软件处理数据,计算散射角度与计数的关系;3. 对比实验数据与理论计算值,分析误差来源。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,偏转角度很小;2. 少数α粒子发生了较大的偏转,偏转角度超过90度;3. 极少数α粒子的偏转角度超过180度,甚至被反弹回来。
根据实验结果,可以得出以下结论:1. 原子内部存在一个带正电的核,核的半径远小于原子半径;2. 原子核的质量远大于电子的质量;3. 原子核的正电荷集中在原子内部,电子围绕原子核运动。
七、误差分析1. α粒子源电流不稳定,导致α粒子流不稳定;2. 金箔厚度不均匀,导致α粒子散射角度不准确;3. 实验装置存在一定误差,如显微镜的读数误差等;4. 数据处理过程中存在舍入误差。
数据挖掘实验报告结论(3篇)

第1篇一、实验概述本次数据挖掘实验以Apriori算法为核心,通过对GutenBerg和DBLP两个数据集进行关联规则挖掘,旨在探讨数据挖掘技术在知识发现中的应用。
实验过程中,我们遵循数据挖掘的一般流程,包括数据预处理、关联规则挖掘、结果分析和可视化等步骤。
二、实验结果分析1. 数据预处理在实验开始之前,我们对GutenBerg和DBLP数据集进行了预处理,包括数据清洗、数据集成和数据变换等。
通过对数据集的分析,我们发现了以下问题:(1)数据缺失:部分数据集存在缺失值,需要通过插补或删除缺失数据的方法进行处理。
(2)数据不一致:数据集中存在不同格式的数据,需要进行统一处理。
(3)数据噪声:数据集中存在一些异常值,需要通过滤波或聚类等方法进行处理。
2. 关联规则挖掘在数据预处理完成后,我们使用Apriori算法对数据集进行关联规则挖掘。
实验中,我们设置了不同的最小支持度和最小置信度阈值,以挖掘出不同粒度的关联规则。
以下是实验结果分析:(1)GutenBerg数据集在GutenBerg数据集中,我们以句子为篮子粒度,挖掘了林肯演讲集的关联规则。
通过分析挖掘结果,我们发现:- 单词“the”和“of”在句子中频繁出现,表明这两个词在林肯演讲中具有较高的出现频率。
- “and”和“to”等连接词也具有较高的出现频率,说明林肯演讲中句子结构较为复杂。
- 部分单词组合具有较高的置信度,如“war”和“soldier”,表明在林肯演讲中提到“war”时,很可能同时提到“soldier”。
(2)DBLP数据集在DBLP数据集中,我们以作者为单位,挖掘了作者之间的合作关系。
实验结果表明:- 部分作者之间存在较强的合作关系,如同一研究领域内的作者。
- 部分作者在多个研究领域均有合作关系,表明他们在不同领域具有一定的学术影响力。
3. 结果分析和可视化为了更好地展示实验结果,我们对挖掘出的关联规则进行了可视化处理。
通过可视化,我们可以直观地看出以下信息:(1)频繁项集的分布情况:通过柱状图展示频繁项集的分布情况,便于分析不同项集的出现频率。
测定核酸含量实验报告
一、实验目的1. 掌握定磷法测定核酸含量的原理与方法。
2. 学习核酸提取、纯化及定量测定的基本操作。
3. 了解实验数据的处理与分析方法。
二、实验原理核酸是生物体内重要的生物大分子,由核苷酸单元组成。
本实验采用定磷法测定核酸含量,其原理如下:1. 核酸分子中含有一定比例的磷,RNA中含磷量为10%,DNA中含磷量为8%。
2. 用强酸将核酸分子中的有机磷消化成为无机磷,使之与钼酸铵结合成磷钼酸铵。
3. 在还原剂存在的情况下,Mo6+被还原成Mo4+,与试剂中的其他MoO42-结合成Mo(MoO4)2或Mo3O8,形成蓝色化合物,称为钼蓝。
4. 在一定浓度范围内,蓝色的深浅与磷含量成正比,可通过比色法测定核酸含量。
三、实验器材与试剂1. 实验器材:- 粗核酸- 克氏烧瓶(50ml)- 小漏斗(4cm)- 容量瓶(100ml、50ml)- 吸管- 试管(X18cm)- 722型或XX型分光光度计- 电炉- 水浴锅2. 实验试剂:- 标准磷溶液:将磷酸二氢钾于100℃烘至恒重,准确称取溶于少量蒸馏水中,转移至500ml容量瓶中,加入5ml 5mol/L硫酸溶液及氯仿数滴,用蒸馏水稀释至刻度,此溶液每毫升含磷400μg。
临用时准确稀释20倍。
- 定磷试剂:17%硫酸:17ml浓硫酸缓缓加入83ml水中。
2%钼酸铵溶液。
四、实验步骤1. 核酸提取:取一定量的粗核酸,加入适量的水,用玻璃棒搅拌,使核酸充分溶解。
然后加入一定量的强酸,使核酸分子中的有机磷消化成为无机磷。
2. 核酸纯化:将消化后的核酸溶液通过离心、沉淀等方法进行纯化。
3. 核酸定量测定:a. 准备标准曲线:取一定量的标准磷溶液,分别加入定磷试剂,制备标准曲线。
b. 样品测定:取一定量的纯化后的核酸溶液,加入定磷试剂,制备样品溶液。
在分光光度计上测定样品溶液的吸光度,通过标准曲线计算出样品中核酸含量。
五、实验结果与分析1. 标准曲线的绘制:根据标准磷溶液的浓度和吸光度,绘制标准曲线。
电子自旋共振 实验报告
电子自旋共振【实验原理】1. 电子的轨道磁矩和自旋磁矩电子的轨道磁矩为2l le e P m μ=-l P 为电子轨道运动的角动量,e 为电子电荷,e m 为电子质量。
轨道角动量和轨道磁矩分别为l l P μ== 电子的自旋磁矩s s e e P m μ=-s P 为电子自旋运动的角动量,e 为电子电荷,e m 为电子质量。
自旋角动量和自旋磁矩分别为s s P μ== 由公式可以看出电子自旋运动的磁矩与动量之间的比值是轨道轨道磁矩与角动量之间比值的2倍。
对于单电子的原子,总磁矩jμ与总角动量jP 之间有j j e e gP m μ=-其中()()()()111121j j l l s s g j j +-+++=++。
对单纯轨道运动g 为1,对于单纯自旋运动g 为2。
引入旋磁比γ,即有j j eP e gm μγγ==-在外磁场中jP 和jμ都是量子化的,因此jP 在外磁场方向上投影为()(),1,,1,2π==----z mhP m j j j j相应的磁矩jμ在外磁场方向上的投影为()(),1,,1,2γμπ==----z mhm j j j j由以上公式可得4z Bemgehmg m μμπ=-=-4B e ehm μπ=为玻尔磁子2. 电子自旋共振(电子顺磁共振) 由于原子总磁矩jμ的空间取向是量子化的,因此原子处在外磁场B 中时,磁矩与外磁场的相互作用也是量子化的,为2j B mhBE B mg B γμμπ=-=-=- 相邻磁能级之间的能量差为2hB E γπ∆=当向能量差为20hB E γπ∆=的原子发射能量为20hB h γνπ=光子时,原子将这个光子跃迁到高磁能级,这是发生在原子中的共振吸收跃迁现象,磁能级分裂是由电子自旋提供的就是“电子自旋共振”。
因此,电子自旋共振条件是光子的圆频率满足B ωγ=3. 电子自旋共振研究的对象如果分子中的原子所有的电子轨道都已成对填满了电子,自旋磁矩为0,没有固有磁矩,不会发生电子自旋共振。
洋葱核型分析实验报告
洋葱核型分析实验报告洋葱染色体核型分析实验报告课题名称:洋葱染色体核型分析指导教师:唐正义班级:2021级1班组别:B组2小组小组成员:张婷(2021XX41044)曹敏(2021XX41045)邵婷(2021XX41046)李雪莹(2021XX41047)杨果(2021XX40148)xxx四年五月二十日洋葱核型分析报告一、引言洋葱(onion)是百合科(Liliaceae)葱属中以肉质鳞片和鳞芽构成鳞茎的2年生草本植物,染色体数为2n=2x=16。
每100g鳞茎含水分88.3g左右、蛋白质约1.8g、碳水化合物8.0g、维生素C8.0mg,并含磷、铁、钙等矿物质,几乎不含脂肪。
洋葱中的有效成分可降低胆固醇,降血脂,降血压,同时还具有防癌抗衰老的功效。
因此,选择洋葱为研究材料,对其进行核型分析,为其细胞遗传学的研究奠定一定的基础。
2、实验目的1.学习并掌握根尖处理、染色、压片及制片观察的方法。
2.观察有丝分裂各时期染色体的形态变化,了解有丝分裂全过程。
3.观察分析植物细胞有丝分裂中期染色体的长短、臂比和随体等形态特征;学习染色体组型分析的方法。
三、实验原理植物根尖的分生细胞的有丝分裂,每天都有分裂高峰时间,洋葱根尖分裂高峰期在上午10:00—11:00,此时把根尖固定,经过染色和压片,再置放在显微镜下观察,可以看到大量处于有丝分裂各时期的细胞和染色体。
各种生物染色体的形态、结构和数目都是相对稳定的。
每一细胞内特定的染色体组成叫染色体组型。
染色体组型分析就是研究一个物种细胞核内染色体的数目及各种染色体的形态特征,如对染色体的长度、着丝点位置、臂比、随体有无等观测,从而描述和阐明该生物的染色体组成,为细胞遗传学、分类学和进化遗传学等研究提供实验依据。
四、材料与方法1、材料:洋葱(Aillumcepa)2、仪器:名称:电热恒温不锈钢水浴锅浙制02869编号:20xx2412出厂号:09475名称:显微镜美国制造编号:MoticBA3103、药品:Carnoy固定液,无水酒精,70%酒精,酸酒精,醋酸钠,碱性品红,石碳酸,甲醛,山梨醇,0.002~0.004mol/L8-羟基喹啉,饱和对二氯苯水溶液,0.05-0.2%秋水仙素,1mol/LHCl,石碳酸品红染色液。
CPU实验报告范文
CPU实验报告范文一、实验目的本次实验的目的是设计和实现一个简单的中央处理器(CPU),通过实践掌握CPU的基本工作原理和实现方法。
二、实验原理1.CPU的基本概念中央处理器(CPU)是计算机的核心部件,负责执行计算机指令和控制计算机的操作。
它由运算器、控制器和寄存器组成。
运算器负责执行算术和逻辑运算,包括加法、减法、乘法、除法等。
控制器负责指挥CPU的工作,通过控制总线实现对内存和其他外部设备的访问。
寄存器是CPU内部的存储器,用于暂时存放指令、数据和中间结果。
2.CPU的实现方法CPU的实现采用组合逻辑电路和时序逻辑电路相结合的方法。
组合逻辑电路是由逻辑门构成的电路,它的输入只依赖于当前时刻的输入信号,输出也只与当前时刻的输入信号有关。
而时序逻辑电路则包含存储元件,其输出不仅与当前时刻的输入信号有关,还与之前的输入信号有关。
CPU的实现过程主要包括以下步骤:(1)设计指令集:确定CPU支持的指令集,包括指令的格式和操作码。
(2)设计控制器:根据指令集设计控制器,确定各个指令的执行过程和控制信号。
(3)设计运算器:根据指令集设计运算器,确定支持的算术和逻辑运算。
(4)设计寄存器:确定需要的寄存器数量和位数,设计寄存器的输入输出和工作方式。
3.实验环境和工具本次实验使用的环境和工具如下:(1)硬件环境:计算机、开发板、示波器等。
(2)软件环境:Win10操作系统、Vivado开发工具等。
三、实验步骤1.设计指令集根据实验要求,我们设计了一个简单的指令集,包括加法、减法、逻辑与、逻辑或和移位指令。
每个指令有特定的操作码和操作数。
2.设计控制器根据指令集设计了一个控制器。
控制器根据指令的操作码产生相应的控制信号,控制CPU内部寄存器、运算器和总线的操作。
3.设计运算器根据指令集设计了一个运算器。
运算器包括加法器、减法器、与门和或门等。
它通过输入的操作数和控制信号完成相应的运算操作。
4.设计寄存器根据实验需求确定了所需的寄存器数量和位数。
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核数据处理设计报告 题目:SNIP算法扣除谱数据本底
学生姓名:x x x 班 级: 0 9 0 2 x x 学 号:0 9 0 2 1 x x x 指导教师:吴 x x
日 期:2012 . 06 . 24
SNIP算法扣除谱数据本底
摘要:在自然能谱全谱分析中,为了分离无用信息及提高解释精度,必须进行全谱连续本底自动扣除。首先介绍能谱本底的来源及特征,了解SNIP方法在能谱本底扣除中的初步应用。分析得出:高次滤波函数或滤波窗口较窄的情况下,SNIP方法能有效地抑制康普顿散射的影响,并对本底峰、散射射线及屏蔽材料的特征X射线等本底因素的影响有很强的消弱作用,但同时也会减少全能峰计数。而采用低次滤波函数或较宽的滤波窗口时,SNIP方法不仅不能对本底计数起到很好的抑制作用,反而增加本底计数对全能峰计数的影响。通过实例分析,SNIP方法能精确确定边界道,滤波窗口在很宽的变化范围内,SNIP方法对天然放射性核素比活度分析精确度均较高。 为了深入了解SNIP方法我们采用SNIP方法分析样品扣除cu谱的本底。 关键词:SNIP方法 扣除本底 全能谱 峰面积
SNIP algorithm less spectral data background Abstract: In the full spectrum of natural energy spectrum analysis, in order to separate the useless information and improve interpretation accuracy, must be carried out automatically deduct the full spectrum of continuous background. First to introduce the end of the energy spectrum of this source and characteristics of the SNIP method in the deduction of the end of the spectrum of this initial application. Analysis obtained: high filtering function or filtering a narrow window of the SNIP method can effectively suppress the influence of Compton scattering, and the background peak, scattering rays and shielding materials, the characteristic X-rays and other background factors weaken the role of a strong, but it will also reduce the Almighty peak count. Low filtering function or wide filter window, the SNIP method not only can not count on the background played a very good inhibition, but increased the background count Almighty peak count. By case analysis, the SNIP method can accurately determine the boundary Road, the filter window in a wide range of variation within the SNIP method of natural radionuclide specific activity analysis are high precision. To better understand the method SNIP SNIP method of analysis of samples less cu spectrum background. Keywords: SNIP method, net of background Almighty peak area
一、 设计目的 1. 提高学生自学能力,对知识的掌握程度。 2. 了解matlab软件的使用,能够用该软件来处理能谱。 3. 培养学生的动手能力和遵守纪律的高尚情操还有对待工作严肃认真、一丝不苟、实事求是、不畏艰辛的优良作风,为今后从事技术工作奠定坚实的基础. 二、 设计要求 1. 掌握matlab软件的使用方法。 2. 能够用matlab软件处理能谱。 3. 对实验所得结果进行分析得出结论。 三、 原理介绍 理论上,一段时间内某一能量射线谱是线状谱,应是位于相应能量点处、垂直于能量(横坐标)轴的单一直线。由于探测器产生的离子对(或空穴一电子对)的统计涨落、探测器的边缘效应、电子电路的弹道亏损以及脉冲堆积效应等使得线谱变成宽的峰。而且一由于射线与物质发生相互作用,使得射线仪器谱趋于复杂,在能谱中形成全能峰、康普顿坪、单逃逸峰、双逃逸峰、反散射峰等。由于特征射线能量与放射性物质间存在对应关系,以及其强度与放射性物质的组分/含量间存在正比关系,可以对待测样品进行定性、定量分析。 在定量分析中,谱仪经过能量刻度、效率刻度、峰型/半高宽刻度后,所关心的只有待测样品谱中分析核素全能峰净面积。计算全能峰的净面积,前提是先求出峰区内基底(高能射线康普顿效应引起的连续分布、射线在探测器灵敏体积内的小角度散射)。现行的基底扣除方法有:拟合峰区内基底扣除、峰区内基底函数加峰型函数拟合。这两种方法必须建立在峰区已确定的前提下,现行的峰位及峰区确定方法很多,其中以对称零面积找峰法最优。 确定峰区后,基底扣除的方式主要有:光滑谱数据梯形法、指数函数拟合法、多项式最小二乘法拟合等。这两种方法在上述基底扣除中不存在明显的缺陷,倘若在峰区出现散射峰、本底峰(实验室环境中天然放射源和其他污染物所产生的。射线全能峰或屏蔽物所产生的特征X在射线叠加全能峰上时,就会使得计算结果产生较大误差。而且在边界道的统计涨落比较大时,对峰区的确定影响很大,从而导致对净面积计算结果影响很大。本实验主要介绍一种全谱基底扣除方法--SNIP方法,此方法有效驱动的峰区、扣除基底计数、消弱散射峰、本底峰及特征X射线对全能峰净面积计算的影响。 1. 能谱本底的来源及其特征 能谱的全谱本底主要来自三个方面(庞巨丰,1990):
康普顿效应引起的续谱分布。对单能能谱,康普顿分布在低能区是随道址缓慢变化的平滑谱。对于具有多种能量峰的复杂能谱,所有的峰的康普顿分布均叠加在一起。因此,本底的总特征将是一个随能量而平滑下降的函数 射线在探测器灵敏体积内小角度散射。此过程使光子仅损失很小的能量,因而,
所测得的全能峰将出现低能拖尾现象。 天然本底主要来自仪器的电子学噪声、宇宙射线、大气中氡子体及探头材料中的放射性核素产生的辐射。 2. 谱数据的平滑处理 由于射线和探测器中固有的统计涨落、电子学系统的噪声的影响,谱数据有很大的统计涨落。在每道计数较少时,相对统计涨落更大。谱数据的涨落将会使谱数据处理产生误差。其主要表现为在寻峰过程中丢失弱峰或出现假峰、峰净面积计算的误差加大等等。谱数据的平滑就是以一定的数学方法对谱数据进行处理,减少谱数据中的统计涨落,但平滑之后的谱曲线应尽可能地保留平滑前谱曲线中有意义的特征,峰的形状和峰的净面积不应产生很大的变化。 对谱数据进行平滑处理通常使用数字滤波器。由信号分析理论的观点出发,我们可以把原始谱数据看成是噪声(即谱数据中的统计涨落)和信号(即峰函数和本底函数)的叠加。经过数字滤波器的处理可以提高信号噪声比。如图5-1-1所示,令第x道的原始谱数据为y(x),经过数字滤波之后的谱数据为
dxygxy)()()( (3-2-1)
其中,)(g为数字滤波器的单位冲击响应函数,并有 1)(dg (3-2-2)
由于谱数据是离散量,公式(3-2-1)、(3-2-2)的离散量表达形式为 KKjjmjmygy (3-2-3)
y() Y(x) Y(x) KKjjg1 (3-2-4)
只要选择恰当的数字滤波器响应函数,就能够使平滑后的谱既保留了原始谱中的峰和本底的形状和大小,又得到最佳的信号噪声比。由频域的观点分析,谱中的统计涨落,即噪声的频谱分布在-∞-+∞整个频率范围内,而峰函数和本底函数的频谱主要集中在低频范围。因此,使用一个低通滤波器进行滤波,可以使峰和本底信息都通过滤波器到达输出器,而噪声中的高频成分被滤波器抑制,从而提高了平滑后谱中的信号噪声比,减小了谱数据的统计涨落。 3. 采用高斯函数的平滑方法 如果把谱数据中的统计涨落看成是“白噪声”,当使用匹配滤波器进行滤波时,可以得到最佳的信号噪声比。所谓匹配滤波器,就是该滤波器在道域中冲击响应函数与峰函数互为镜象。一般情况下,谱中的峰函数可以近似为高斯函数。由于高斯函数是偶函数,所以匹配滤波器在道域中的响应函数也应该是高斯函数。 4. 简单比较法寻峰 简单比较法是一种最直观又快速的寻峰方法。其基本思想是:在谱数据中,若某一道的数据比其他相邻的几道大很多,则可认为该道存在一个峰。连续检索光滑后的谱数据,如果在第m道同时满足下列关系式
immmimyykyy
则第m道附近有一个峰。式中,k是寻峰阈值,通常取1-1.5:m=2i+1为寻峰窗口宽度,一般i去1或2。在第m道附近的谱数据中用二阶差值多项式计算出精确峰位。 简单比较法适于寻找强单峰,在高本底上导找弱峰和分辨重峰的能力都比较差。但算法简单,程序运行速度较快。 5. SNIP算法的原理及扣除本底的过程 在能谱曲线中,我们感兴趣的峰常常是叠加在很高的本底谱上。在谱定量分析的过程中,为了计算某种能量射线的强度需要求出峰的净面积。为了计算峰的净面积,必需扣除峰区内的本底。这里我们讨论的本底不是指被测样品之外的其它放射源的干扰,而是指由被测射线与探测器(或其周围介质)通过不同的物理过程产生的或被测样品在射线的作用下通过不同的激发过程而造成的干扰。例如在能谱分析中,一般利用光电峰的面积来计算核素