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粒子激发X射线谱仪(APXS)是嫦娥三号巡视器的有效载荷，是一台以放射性同位素作为激发源、以硅漂移探测器(SDD)作为X射线探测器的X射线荧光分析仪，科学目标是测量月壤或月岩的主量元素含量，包括Mg，Al，Si，Ca，Ti，Fe等。本文首先对APXS进行了概述，接着描述了APXS的探测器定标和谱形响应定标，然后介绍了数据处理过程，包括能谱反演、定量分析以及样品表面性质影响、环境温度影响的修正。本文主要解决了以下四个问题：(1)限于APXS的激发原理和探测器效率，特别是受到Ca、Ti特征峰拖尾效应的影响，Mg，Al，Si的峰本比很低，本文提出了一种带有低能拖尾的单元素响应方程+连续本底作为理论方程的拟合方法。(2)针对APXS非对称的激发源准直器结构，本文通过有限元方法进行了建模，并基于X射线荧光理论计算方法和SDD探测效率模型，建立了APXS理论模型并通过Geant4模拟和实验进行了验证。(3)由于月球巡视器不能进行样品表面处理，因此样品表面性质会对能谱造成影响，尤其是颗粒效应。本文利用Geant4对不同颗粒大小、形状、孔隙率的颗粒效应进行了模拟研究，给出了近似的荧光强度理论修正值。(4)对于月面环境温度的影响，本文提出了一种基于皮尔逊卡方检验的能谱修正方法，并通过温度循环实验进行了测试。本文最后还对APXS距离感知的影响因素进行了分析。