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多指数曲线拟合分解正电子湮灭寿命谱的方法

核技术 1982年第6期 81-83页

作者：王淑英中国科学院高能物理研究所

多指数曲线拟合是最小二乘拟合分析正电子湮灭寿命谱的方法之一。它与最小二乘褶积拟合法不同,数学模型中不考虑谱仪分辨函数的影响。对分析寿命谱的一些实际问题,文献中很少有具体的介绍。作者在处理非晶态合金和聚四氟乙烯等样品寿... 详细信息

多指数曲线拟合是最小二乘拟合分析正电子湮灭寿命谱的方法之一。它与最小二乘褶积拟合法不同,数学模型中不考虑谱仪分辨函数的影响。对分析寿命谱的一些实际问题,文献中很少有具体的介绍。作者在处理非晶态合金和聚四氟乙烯等样品寿命谱的实践中,探寻了解决几个实际问题的方法。这些方法和据此编制的程序(ALSPA)经使用,证明是可行的。

关键词：寿命谱数学模型试验模型拟合计算指数曲线拟合分辨函数组份分析多指数拟合

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分层多指数磁共振弛豫信号反演方法研究

地球物理学报 2013年第8期56卷 2849-2861页

作者：林婷婷慧芳蒋川东林君吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室/仪器科学与电气工程学院长春130021

磁共振测深技术传统反演方法包括平滑反演和分块反演,通过分别获取初始振幅和平均弛豫时间构建地层含水量及有效孔隙度.然而,这些方法局限于单指数拟合方式,损失了大部分有效采集信息,受限于多孔地质环境解释,并在某些情况下无法刻画含... 详细信息

磁共振测深技术传统反演方法包括平滑反演和分块反演,通过分别获取初始振幅和平均弛豫时间构建地层含水量及有效孔隙度.然而,这些方法局限于单指数拟合方式,损失了大部分有效采集信息,受限于多孔地质环境解释,并在某些情况下无法刻画含水层清晰分界面.针对上述问题,本文建立了基于MRS全数据的多指数反演方法,依据全部采集时间下的有效信息,通过弛豫时间e指数分解,推导出新的磁共振正演核函数,结合泛函极小值方程,直接反演建立含水量,弛豫时间及地层深度三个重要参数关系,适用于复杂地质环境解释.为得到快速稳定的反演结果和更清晰的含水层分界面,本文借鉴分块反演思想,进一步构建了新的反演目标函数,利用基于不等式约束的空间信赖域算法进行优化,最终实现了一种基于分层反演与多指数结合的磁共振弛豫信号反演方法.模型数据以及实测算例表明该方法的效果和优势,并具备较高的计算效率,本研究为地面磁共振反演提供了一种新的思路与方法.

关键词：磁共振测深弛豫数据多指数拟合分层反演

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隧道磁共振全弛豫信号三维反演研究

地球物理学进展 2018年第2期33卷 900-908页

作者：赵威李貅刘金鹏中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 长安大学地质工程与测绘学院西安710054

磁共振探测反演近些年得到较多的关注.传统的磁共振反演多为基于地面大线圈采集,基于初始振幅的反演,这种方法未考虑地下复杂的多孔地质环境,且限制了磁共振方法的应用范围.针对上述问题,本文尝试建立了基于隧道磁共振全弛豫信号的三维... 详细信息

磁共振探测反演近些年得到较多的关注.传统的磁共振反演多为基于地面大线圈采集,基于初始振幅的反演,这种方法未考虑地下复杂的多孔地质环境,且限制了磁共振方法的应用范围.针对上述问题,本文尝试建立了基于隧道磁共振全弛豫信号的三维反演方法,在传统的磁共振三维正演核函数基础上,加入指数衰减项,在充分考虑地下电阻率不均匀体的情况下,采用有限元方法模拟了磁共振全弛豫信号响应.针对三维磁共振灵敏度矩阵的病态性和隧道中的电磁干扰,建立了考虑罚项的最小二乘目标函数,并结合实际对函数的解加以约束,利用基于不等式约束的最优化算法实现了三维反演.模型计算表明:本文的三维反演效果良好,不仅能实现掌子面前方含水异常体定位,而且能给出不同弛豫时间下的含水量信息,从而间接获知灾害水赋存状态,为隧道磁共振数据处理提供了一个可供借鉴的方法.

关键词：隧道核磁共振弛豫信号多指数拟合三维反演

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核磁共振测井奇异值分解法解谱研究

核磁共振测井奇异值分解法解谱研究

作者：刘宏强吉林大学

学位级别：硕士

核磁共振技术是一门上世纪40年代才发现的新技术,经过半个多世纪的研究与实践,它在测井行业中的应用获得了巨大的发展,实现了从最初利用地磁场进行测量到在井中放置磁铁实现共振测量方式的转变,还能够给出与岩性无关的孔隙度、饱和度、... 详细信息

核磁共振技术是一门上世纪40年代才发现的新技术,经过半个多世纪的研究与实践,它在测井行业中的应用获得了巨大的发展,实现了从最初利用地磁场进行测量到在井中放置磁铁实现共振测量方式的转变,还能够给出与岩性无关的孔隙度、饱和度、渗透率等信息;与常规测井方法相结合,能够识别低阻油气藏等问题。本文的主要研究目的是对核磁解谱方法的改进,使得在不同的信噪比条件下都能够获得稳定的T2谱。通过对核磁解谱基本理论和解谱算法的研究,给出一种新的核磁共振测井资料解谱方法,采用迭代法来获得稳定的T2谱,通过对奇异值进行截断处理使得该方法适合于不同信噪比资料的处理要求,在处理过程中运用迭代过程代替对矩阵的分解则大大提高了资料处理的效率。运用新的方法对实际的测井资料进行了处理和解释,得到了比较满意的结果。

关键词：核磁共振奇异值分解法解谱多指数拟合

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基于遗传算法的核磁共振T2谱反演

基于遗传算法的核磁共振T2谱反演

作者：丁阳吉林大学

学位级别：硕士

核磁共振测井技术经过半个多世纪的发展,现已成为一种广为接受的测井方法,该技术的提出引导了测井领域重大的变革,开创了储层评价和岩心分析的新纪元。核磁共振测井不仅可以为我们提供常规方法所能提供的孔隙度、饱和度信息,在渗透率求... 详细信息

核磁共振测井技术经过半个多世纪的发展,现已成为一种广为接受的测井方法,该技术的提出引导了测井领域重大的变革,开创了储层评价和岩心分析的新纪元。核磁共振测井不仅可以为我们提供常规方法所能提供的孔隙度、饱和度信息,在渗透率求取方面,表现也相当突出。同时,在低阻低渗储层的识别判定上,也有出色表现。核磁共振仪器直接采集到的是流体弛豫的回波串,由回波串数据到实际解释资料需要进行T2解谱,解谱工作的好坏直接影响到数据解释质量的高低。本文在前人解谱工作经验的基础上,提出了一种新的解谱方法,即遗传算法。该方法是一种自适应搜索方法,通过模拟生物进化,不断地对可能解空间进行选择、优化处理,直到获得与实际解无限接近的最优解。该方法可以对解的可能区域进行范围给定并以此作为解值的取值范围,从而避免了负值解的出现,使谱线更加连续;同时,通过合适的参数搭配,可以明显提高算法运行效率和谱线拟合效果。文中一方面通过构造T2谱,建立正演模型,通过结合实际问题特点给定遗传算法的各参数值,并对不同信噪比下的正演数据进行反演处理,处理结果分别与原始构造谱和其它算法处理结果对比;另一方面,利用遗传算法对实际测井资料进行处理并与核磁处理软件DPP处理结果对比,最后发现反演效果良好。

关键词：核磁共振解谱遗传算法多指数拟合

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隧道核磁共振全弛豫信号三维正反演方法研究

隧道核磁共振全弛豫信号三维正反演方法研究

作者：赵威长安大学

学位级别：硕士

随着隧道建设的重心向地形地质条件恶劣的西部山区和岩溶地域转移,涌现出大量深长隧道工程,迫切需要一种能准确预测隧道灾害水体的方法。核磁共振作为一种可直接找水的地球物理方法,目前已经在地面找水方面取得了较多成果。为进一步探... 详细信息

随着隧道建设的重心向地形地质条件恶劣的西部山区和岩溶地域转移,涌现出大量深长隧道工程,迫切需要一种能准确预测隧道灾害水体的方法。核磁共振作为一种可直接找水的地球物理方法,目前已经在地面找水方面取得了较多成果。为进一步探讨该方法在隧道灾害水超前预报中的应用,且同时实现含水异常的定位与含水异常赋存状态的定性分析,本文建立了基于隧道磁共振全弛豫信号的三维正反演方法。传统的核磁共振核函数多是基于均匀半空间或层状电介质进行计算的,忽略了地下电阻率分布对激发磁场的影响。本文在充分考虑电阻率不均匀体的情况下,采用有限元方法模拟了隧道掌子面前方三维核函数分布。从磁场满足的双旋度方程出发,将双旋度方程的求解转换为泛函驻点的求解;源的加载采用伪?源以避免奇异性,泛函中强加散度条件以消除“弱解”的影响;运用两组旋转矩阵计算激发场垂直于地磁场方向的分量,在核函数中加入指数衰减项模拟隧道磁共振自由感应衰减(FID)信号。为探究围岩、地磁场、线圈和含水体参数对核磁共振FID信号特征的影响,本文探讨了围岩电阻率、地磁场倾角、发射线圈匝数以及含水体规模、含水体电阻率、含水体与掌子面距离和含水体横向弛豫时间(T2)等参数。通过对比分析可知:低阻背景和地磁场倾角对核磁共振响应影响较大,发射线圈匝数对相位改变明显;大规模近距离含水体对核磁共振响应影响较大,局部低阻有一定影响,含水体弛豫时间影响信号衰减速度。这些结论为核磁共振三维反演提供了有价值的参考。本文建立了正则化的最小二乘目标函数,并结合实际对函数的解加以约束,利用基于不等式约束的最优化算法实现了三维反演。分别模拟了边长为6米和边长为4米的多匝小线圈模型,探讨其有效探测深度。在本文的模型参数设置下,6米线圈的有效探测深度约为25米,4米线圈的有效探测深度约为18米。分别模拟了含水异常与含泥异常模型,探讨其分辨能力。结果表明,对于前后分布的含水异常,核磁共振方法的分辨能力较强;对于上下分布的含水异常,核磁共振方法的分辨能力稍差。本文的三维反演效果良好,不仅能实现掌子面前方含水异常定位,而且能给出不同弛豫时间下的部分含水量信息,从而间接获知灾害水赋存状态,实现隧道突水突泥灾害的预判,为隧道灾害治理提供有价值的参考。

关键词：隧道核磁共振弛豫信号多指数拟合三维正反演

用正电子湮没技术研究纯镍多晶体疲劳过程中的晶体缺陷

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物理学报 1985年第12期 1627-1633页

作者：王淑英季国坤侯耀永李理中国科学院高能物理研究所兰州大学物理系

对充分退火纯镍多晶体样品分组进行了恒应变幅拉-压疲劳试验和冷轧形变后,测量了正电子湮没参数;并选少数疲劳试样进行了电子显微镜薄膜衍射象观察。用多指数拟合方法从疲劳试样的正电子湮没寿命谱中分解出与正电子在小空位团中湮没相... 详细信息

对充分退火纯镍多晶体样品分组进行了恒应变幅拉-压疲劳试验和冷轧形变后,测量了正电子湮没参数;并选少数疲劳试样进行了电子显微镜薄膜衍射象观察。用多指数拟合方法从疲劳试样的正电子湮没寿命谱中分解出与正电子在小空位团中湮没相应的成份。这些寿命值在不同疲劳阶段分别平均为209,255和>300ps。其相对强度的变化与小空位团浓度增加然后尺寸增大的趋势相符合。从而,本文根据正电子湮没技术提供了纯镍多晶体疲劳过程中除大量位错外空位聚集的实验证据。利用简单三态正电子捕获模型估算了上述缺陷浓度。本工作还提供了用多指数拟合方法分解复杂寿命谱和用于简单三态捕获模型的例证。

关键词：正电子湮没技术形变寿命谱多指数拟合疲劳过程疲劳试样相对强度模型估算纯镍空位团多晶体

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荧光余辉中非指数分量的数据处理算法分析

信息系统工程 2020年第9期33卷 121-122页

作者：肖宪伟金湘亮杨健湖南师范大学物理与电子科学学院

在高精度荧光型光纤测温系统中,由于多谱线发光、宽谱线发光等因素的存在,荧光材料发出的荧光余辉常常是一条类指数曲线,而传统的求解荧光寿命的算法如傅里叶变换、积分面积比值、最小二乘法等都无法消除非指数分量的影响。论文采用了Pr... 详细信息

在高精度荧光型光纤测温系统中,由于多谱线发光、宽谱线发光等因素的存在,荧光材料发出的荧光余辉常常是一条类指数曲线,而传统的求解荧光寿命的算法如傅里叶变换、积分面积比值、最小二乘法等都无法消除非指数分量的影响。论文采用了Prony法进行多指数拟合可以减少非指数分量对测量的影响,并与前面三种数据处理方法之间进行了对比分析和仿真验证。结果表明,存在非指数分量时,Prony法具有很高的精度。

关键词：荧光测温非指数分量多指数拟合