单颗粒释光检测中串扰评估的创新方法：基于空间自相关Moran's I指数的应用

本研究针对单颗粒释光检测中光子归属与信号串扰（crosstalk）的难题，提出利用空间自相关指标Moran's I评估串扰效应。通过模拟实验和实测数据验证，证实该方法可有效识别串扰并优化信号整合区域（ROI）选择，同时揭示了串扰对等效剂量分布（如双峰态与偏态分布）的差异化影响。该研究为沉积物释光分析提供了标准化工具，发表于《Radiation Measurements》。

　　

在沉积物测年领域，单颗粒释光（single-grain luminescence）技术通过分析矿物颗粒的释光信号重建地质年代。传统方法依赖固定排列的颗粒盘，但电磁耦合器件（EMCCD）相机的应用理论上支持随机布样，却因光子归属难题难以实践。更严峻的是，相邻颗粒信号重叠（crosstalk）会扭曲数据，而学界缺乏标准化的串扰评估方法。

为解决这一瓶颈，研究人员在《Radiation Measurements》发表研究，创新性地引入空间统计学指标Moran's I（一种空间自相关量化工具），系统评估串扰效应。通过模拟实验人为诱导串扰，结合实测数据集扩大信号整合区域（Region of Interest, ROI）增强串扰效应，验证该方法的敏感性。结果显示，Moran's I结合其伪p值（pseudo-p value）能有效检测串扰，并指导ROI直径的优化选择，平衡信号强度与串扰控制。

关键技术方法
研究采用EMCCD相机进行释光成像，通过模拟实验生成含可控串扰的数据集，并与实际沉积物样本（人为扩大ROI）数据对比。利用空间自相关分析（Moran's I算法）量化串扰程度，并评估其对三种等效剂量（D_e
）分布模型（正态、双峰态、偏态）的影响。

研究结果

1. Moran's I检测串扰的敏感性
   模拟数据表明，Moran's I值随串扰增强而显著上升，其伪p值可有效区分真实信号与随机噪声。

2. ROI直径的优化选择
   实测数据中，扩大ROI导致Moran's I值升高，证实该方法可识别过度信号整合引发的串扰，为实验参数选择提供依据。

3. 串扰对D_e
   分布的影响
   串扰使双峰分布（bimodal）混合、偏态分布（skewed）形变，但正态分布保持稳定，提示该方法对混合或异质褪色沉积物的分析尤为重要。

结论与意义
该研究首次将空间统计学工具Moran's I引入释光检测领域，建立了串扰的标准化评估框架。其核心价值在于：

1. 为EMCCD随机布样技术的实用化扫除关键障碍；
2. 指导ROI选择，提升数据可靠性；
3. 揭示串扰对D_e
   分布的差异化影响，为沉积物测年（尤其是复杂褪色样本）提供质量控