两个基本问题:第一,确立在粒度变化条件下的煤和矸石组分有效识别方法;第二,不影响正常传输过程,即要求识别模型简单,满足在线实时性条件.Р(1)组分模式特征分析Рγ射线与物质的相互作用理论指出,强度为I的窄速γ射线在穿透物质时,被物质的原子所散射和吸收的程度可用指数定律来描述.РI=I0exp(-μmdm) (1)Р衰减后的射线强度I主要取决于物质化学成分有关的质量衰减系数μm和质量厚度dm。其中,质量衰减系数是射线能量E的函数.且与物质的平均原子序数总和平均质量数A相关联.在以光电效应为主导的低能区域和以康谱顿效应为主导的中能区域,其质量衰减系数分别为:Рμml=f(E)[ ( Z )4 / A ]; (2)Рμml =f(E)[ ( Z ) / A ]; (3)Р根据煤和矸石的成分分样得知,煤属于低原子序数物质(ZC=6.9, A=13.4Р);矸石属高原子序数物质(ZS=12.4,AS =24.7).将这些参数分别代入(2)Р和(3),即可得到煤和矸石的质量衰减系数与射线能量的基本变化关系,如图2-2所示.从中可以看出:约在E<0.5 Mev的低能段,煤和矸石的质量衰减系数存在较明显的差异,即反映了两者不同的组分.而约在E>0.5 Mev的中能段,其质量衰减系数却几乎相等,与两者的组分基本无关。Р 0.05 0.5Р E/MeVР0.4Р0.2Р 0Р00Рµm/cm2﹒g-1Р矸石Р煤Р图2—2 煤和矸石质量衰减系数与射线能量的变化关系Р这一特点说明,利用中、低两种不同能量的γ射线作激励,由其辐射通量强度可分别获取煤和矸石的组分及厚度信息。同时它也为消除质量厚度因子提供了条件。Р(2)动态识别建摸Р设当一识别物体横穿有中、低两种确定能量的一束复合γ射线时,其辐射通量强度服从Lambert公式РJ=J0exp(-μmmdm) (4)?Р I=I0 exp(-μnmdm)
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