α射线测量是α核素分析的重要手段,α射线测量包括总量测量和α能谱测量。前者只能确定α放射性总强度，不能确定α射线的能量或能量分布，无法鉴别α核素种类，测量较简单。α能谱测量则可以实现对α粒子的能量测量，并得到各能量α粒子的强度，实现对α核素的定性和定量分析。因此，为了准确研究样品中各α核素的放射性水平，采用α能谱测量和对α能谱的分析工作显得尤为重要。在核废物处置中所涉及到的超铀核素（如239Pu、241Am等）的监管和分类，以及如核武器库等特殊场所的α放射性气溶胶的监测等工作中，常常采用α能谱测量技术。虽然同位素之间的比例能够通过质谱仪精确测量，但是通过α能谱测量分析实现对α核素的定性和定量分析，是一种较经济和快速的途径。在探测器有限的能量分辨能力下，要精确的分析核素的种类和放射性水平，准确的解谱是必须进行的过程，相应的难度也较大。至今，国内外从未停止过对α能谱解谱技术的研究，其中峰形函数的选取一直是研究的焦点。几乎每种α核素都具有多个能量的α射线，同种核素中或不同种核素之间，能量相近的α射线普遍存在。目前的探测器，甚至能量分辨率最好的半导体探测器都无法将这些射线完全分开。因此，在分析具有重峰的α能谱时，峰形函数的建立具有重要意义。此外，几乎所有的峰形函数都依靠所谓的峰形参数，其值须通过拟合程序优化得到，一般来说，越多的参数能够带来越好的结果，但同时也加剧了优化的难度和不稳定性，因此参数的确定又是所建立的峰形函数能否准确反映能谱的关键。本论文针对上述α能谱分析技术的难点问题，在深入研究国内外前人的研究基础上，依托国家杰出青年科学基金（41025015）“核地球物理勘探技术仪器开发及应用研究”与国家自然科学基金（41374130）“超铀核素α粒子能谱共性建模分析技术及应用研究”项目，开展了基于钝化离子注入型硅半导体探测器(Passivated Implanted Planar Silicon Detector, PIPS)的α能谱测量和建立基于探测器响应函数的模型进行α能谱解谱技术研究。论文的主要研究内容及成果如下：（1）采用PIPS探测器在不同真空度和几何因子条件下进行239Pu、241Am的α能谱测量，获得了不同条件下的α射线能谱，并对能量分辨率和探测效率随各因素变化影响进行了定性研究。（2）将信号处理中的离散小波变换法应用于α能谱去噪光滑处理中，并提出了一种光滑效果评价新方法。结果表明，与传统多项式最小二乘法相比较，对低水平、高噪声的α能谱去噪，离散小波变换法效果更优。（3）在深入研究α能谱形成机理的基础上，针对PIPS探测系统，建立了探测器响应函数模型，利用该模型对不同真空度和几何因子下实测239Pu、241Am的α能谱进行解谱分析，结果表明该探测器响应函数对α能谱解谱的效果良好，是α能谱分析的较好选择。α能谱探测器响应函数中参数的确定采用自编的基于非线性加权最小二乘法的拟合程序得到。（4）在前期算法的研究基础上，采用MATLAB-GUI平台初步开发了α能谱分析软件。该软件作为离线能谱分析软件，界面直观，功能较全，弥补了α谱仪测量软件不能进行复杂α能谱解析的不足。本文主要开展了基础性研究工作，同时在方法和技术上有一定的创新，最终成果达到了对α能谱进行较准确解谱的目的，但是在能谱解析过程中也深刻的认识到，探测器响应函数中参数初值的选取对能谱解析结果优劣以及模型的稳定性有较大的影响。这些研究为今后复杂α能谱分析的自动化进程积累了许多经验，具有一定的参考价值。