一种X射线能谱探测方法及相关装置

本技术涉及x射线探测，特别是涉及一种x射线能谱探测方法及相关装置。

背景技术：

1、x射线探测器作为材料分析的重要工具，凭借着非侵入式的检测方式，在科学研究及工业生产等多个领域发挥着重要作用。

2、x射线探测器主要由to-8集成真空封装的硅漂移探测器、电荷灵敏前置放大器、x射线探测主放电路以及数字多道分析器组成。目前，国内生产的硅漂移探测器以及电荷灵敏前置放大器等器件的性能与国际顶尖水平仍有一定差距，这使得采用国产硅漂移探测器以及电荷灵敏前置放大器组装的x射线探测器的能量分辨率较低，国际竞争力较弱。

3、由此，如何通过较低能量分辨率的x射线能谱探测器获得高质量的x射线能谱，成为需要解决的问题。

技术实现思路

1、基于上述问题，本技术提供了一种x射线能谱探测方法及相关装置，能够通过较低能量分辨率的x射线能谱探测器获得高质量的x射线能谱。

2、本技术实施例公开了如下技术方案：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种x射线能谱探测方法，所述方法包括：

4、基于测试用x射线能谱探测器，获取未进行特征x射线测量时探测得到的第一x射线能谱，以及对待测样品进行特征x射线测量时探测得到的第二x射线能谱；

5、基于所述第一x射线能谱对所述第二x射线能谱进行去噪，得到去噪能谱；

6、基于预设的道指值校准参数和计数值校准参数，对所述去噪能谱的各个道指值及各个道指上的计数值进行校准，得到目标能谱。

7、可选地，所述基于预设的道指值校准参数和计数值校准参数，对所述去噪能谱的各个道指值及各个道指上的计数值进行校准，得到目标能谱，包括：

8、针对各个道指，分别计算各个道指对应的道指值校准参数与所述去噪能谱上各个道指对应的道指值之间的乘积，得到目标道指值；分别计算各个道指对应的计数值校准参数与所述去噪能谱中各个道指上的计数值之间的乘积，得到目标计数值；

9、基于所述目标道指值以及所述目标计数值，得到目标能谱。

10、可选地，所述基于预设的道指值校准参数和计数值校准参数，对所述去噪能谱的各个道指值及各个道指上的计数值进行校准，得到目标能谱之前，所述方法还包括：

11、基于标准源以及测试用x射线能谱探测器，获取去除噪声的第一校准能谱；

12、基于标准源以及校准用x射线能谱探测器，获取去除噪声的第二校准能谱；所述校准用x射线能谱探测器的能量分辨率高于所述测试用x射线能谱探测器；

13、基于所述标准源的特征x射线所对应的理想道指值，与所述第一校准能谱中实际道指值的比值，得到各个道指分别对应的道指值校准参数；基于所述第二校准能谱中各个道指上的计数值，与所述第一校准能谱中各个道指上的计数值的比值，得到各个道指分别对应的计数值校准参数。

14、可选地，所述获取未进行特征x射线测量时探测得到的第一x射线能谱，以及对待测样品进行特征x射线测量时探测得到的第二x射线能谱，包括：

15、多次获取未进行特征x射线测量时探测得到的第一x射线能谱，以及多次获取对待测样品进行特征x射线测量时探测得到的第二x射线能谱；

16、所述基于所述第一x射线能谱对所述第二x射线能谱进行去噪，得到去噪能谱，包括：

17、基于多个第一x射线能谱，分别计算各个道指上计数值的第一平均值；基于多个第二x射线能谱，分别计算各个道指上计数值的第二平均值；

18、基于所述第二平均值与所述第一平均值的差值，得到去噪能谱。

19、可选地，所述获取未进行特征x射线测量时探测得到的第一x射线能谱，以及对待测样品进行特征x射线测量时探测得到的第二x射线能谱，包括：

20、多次获取未进行特征x射线测量时探测得到的第一x射线能谱，以及多次获取对待测样品进行特征x射线测量时探测得到的第二x射线能谱；

21、所述基于所述第一x射线能谱对所述第二x射线能谱进行去噪，得到去噪能谱，包括：

22、基于多个第一x射线能谱，分别计算各个道指上计数值的第一平均值；基于多个第二x射线能谱，分别计算各个道指上计数值的第二平均值以及第二标准差；

23、基于所述第二平均值与所述第二标准差之和与所述第一平均值的差值，得到去噪能谱。

24、第二方面，本技术实施例提供了一种x射线能谱探测装置，所述装置包括：获取模块，去噪模块以及校准模块；

25、所述获取模块，用于基于测试用x射线能谱探测器，获取未进行特征x射线测量时探测得到的第一x射线能谱，以及对待测样品进行特征x射线测量时探测得到的第二x射线能谱；

26、所述去噪模块，用于基于所述第一x射线能谱对所述第二x射线能谱进行去噪，得到去噪能谱；

27、所述校准模块，用于基于预设的道指值校准参数和计数值校准参数，对所述去噪能谱的各个道指值及各个道指上的计数值进行校准，得到目标能谱。

28、可选地，所述校准模块，具体用于：

29、针对各个道指，分别计算各个道指对应的道指值校准参数与所述去噪能谱上各个道指对应的道指值之间的乘积，得到目标道指值；分别计算各个道指对应的计数值校准参数与所述去噪能谱中各个道指上的计数值之间的乘积，得到目标计数值；

30、基于所述目标道指值以及所述目标计数值，得到目标能谱。

31、可选地，所述装置还包括：第一获取单元，第二获取单元以及参数计算单元；

32、所述第一获取单元，用于基于标准源以及测试用x射线能谱探测器，获取去除噪声的第一校准能谱；

33、所述第二获取单元，用于基于标准源以及校准用x射线能谱探测器，获取去除噪声的第二校准能谱；所述校准用x射线能谱探测器的能力分辨率高于所述测试用x射线能谱探测器；

34、所述参数计算单元，用于基于所述标准源的特征x射线所对应的理想道指值，与所述第一校准能谱中实际道指值的比值，得到各个道指分别对应的道指值校准参数；基于所述第二校准能谱中各个道指上的计数值，与所述第一校准能谱中各个道指上的计数值的比值，得到各个道指分别对应的计数值校准参数。

35、第三方面，本技术实施例提供了一种x射线能谱探测设备，所述设备包括：存储器和处理器；

36、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

37、所述处理器用于根据所述程序代码执行第一方面中任一实施方式所述的x射线能谱探测方法的步骤。

38、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在x射线能谱探测设备上运行时，所述x射线能谱探测设备执行第一方面中任一实施方式所述的x射线能谱探测方法的步骤。

39、相较于现有技术，本技术具有以下有益效果：

40、本技术实施例提供了一种x射线能谱探测方法，该方法中，首先，基于测试用x射线能谱探测器，获取未进行特征x射线测量时探测得到的第一x射线能谱，以及对待测样品进行特征x射线测量时探测得到的第二x射线能谱；而后，基于所述第一x射线能谱对所述第二x射线能谱进行去噪，得到去噪能谱；最后，基于预设的道指值校准参数和计数值校准参数，对所述去噪能谱的各个道指值及各个道指上的计数值进行校准，得到目标能谱。由此，先通过第一x射线能谱去除第二x射线能谱中的噪声，再以预设的道指值校准参数和计数值校准参数对去噪后得到的去噪能谱进行道指值和计数值两方面的校准，能够在测试用x射线能谱探测器中所采用硅漂移探测器的漏电流和电荷灵敏前置放大器的等效噪声电荷受限的情况下，提高测试用x射线能谱探测器的能量分辨率，能够低成本地通过较低能量分辨率的测试用x射线能谱探测器获得高质量的x射线能谱。