高能电子束的散射和准直

文章阐明了如何将加速器的电子束经散射和准直以后成为放射治疗的医用射线束。讨论了散射电子的角分布和能量分布及其对照射野的贡献。从利用散射电子和去除散射电子的两种不同设计原则对20McV医用电子直线加速器的电子束准直器分别进行设计,并给出实验结果,肯定了使散射电子最小化的准直器设计原则。     

噪声中已知信号的Robust-M检测

本文针对噪声模型 F={f(x)|∫_(-∞)~(+∞)|f(x)-p(x)|dx≤ε,f(x)=f(-x)}求得了噪声中已知信号的又一种Robust检测器——Robust-M检测器。该检测器克服了有限样本检测器不能检测微弱信号的局限。理论分析表明,只要样本客量N足够大,它可用于检测任意微弱的信号。本文通过计算机模拟对Robust-M检测器与参数检测器的性能进行了比较,结果表明,当噪声变化时,Robust-M检测器稳定性更好,性能更可靠。     

TICT中圆形工件截面的散射修正项计算

透射γ射线ICT采集系统所获原始数据中，包含有Compton散射光子的计数，在探测器较少时，常采用加后准直器的方法来控制散射光子进入探头，但在实时测量的ICT中，由于探头数较多，加后准直器将受到空间的限制。笔者拟采用让Compton散射光子与透射光子一并进入探测器，再从探测器总的计数中将散射光子减除。并建立了透射式ICT康普顿（Compton）散射针对圆形截面工件的数学模拟，并给出了相应的修正公式以及散射修正的程序设计原理。     

Ca掺杂对YBa2Cu3O7-δ高温超导氧化物结构的影响

利用固相反应法制备了Y位Ca掺杂的系列高温超导体Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(0≤x≤0.4)多晶样品,研究了掺杂对样品结构的影响.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对该系列样品进行了表征,从X射线衍射图可看到掺杂量x≤0.2时,样品的单相性很好.扫描电镜图显示样品掺杂量x=0.2时,晶粒进一步长大且呈棒状,晶粒尺寸在2μm左右,晶界最为明显.     

锥束X射线CT投影的蒙特卡罗仿真

提出了一种锥束X射线CT(计算机断层扫描)投影的蒙特卡罗计算方法,对X光子逐次抽样并以随机步长跟踪,将探测器区域内的沉积能量转化为投影信号,使用蒙特卡罗计算工具EGSnrc执行后台批处理计算,得到符合成像物理学的仿真投影.经过合理加速和参数优化,计算量较通用默认设置降低了2个数量级.对生成的锥束投影进行重建,结果显示出预期的射束硬化和散射伪影.该方法易于进行二次开发,贴近真实设备,是锥束X射线CT原型机散射校正的基础.将仿真投影与真实的物理设备测量数据进行比较,平均误差为1.18%.     

距离扩展目标回波序列的慢时间谱积累检测器

针对目标高速运动引起宽带雷达回波间包络平移使得距离扩展目标的检测率降低的问题,提出了一种距离扩展目标回波序列的慢时间谱积累(STSI)检测器.采用频率-慢时间模型描述距离扩展目标信号,将宽带雷达回波脉压后变换到距离频率域,然后对回波序列各频率单元沿着慢时间作傅里叶变换,最后将各频率向量的最大值累加与检测门限比较进行检测判决.STSI检测器不需要目标运动的先验信息,具有恒虚警检测性能,对目标运动引起的散射点跨距离单元走动不敏感.仿真试验表明,与不依赖散射点分布信息的广义似然比检测器相比,STSI检测器在检测率90％处有5 dB的性能改善.     

一种改进的多叶准直器射野分割算法

针对多叶准直器射野分割中使用过多的子野个数和总机器跳数的问题,结合Engel算法和Luan算法的优点,提出了一种改进的多叶准直器射野分割算法.首先将射野强度矩阵按行分割,然后将每一行分割成若干个多叶准直器开口形状和机器跳数对,并将这些准直器开口形状和机器跳数对整合成相应的子野.在整合子野时,每次选取的机器跳数为所有行中最大可选取的机器跳数,从而使得每次分割时尽可能多地减少射野强度矩阵的复杂度.实验结果表明:该算法在减少总子野个数和总机器跳数的同时,能够保证每行中准直器的开口最大;与Engel算法相比,该算法所需计算时间更短.     

γ辐射的散射研究

从γ射线在射入物质体内时发生的康普顿散射现象出发 ,在忽略三次 (及以上 )散射、光电吸收的前提下 ,从理论上讨论了二次散射对工业CT机图像质量的影响。给出了两种数学模型。研究了辐射强度的减少与吸收体厚度之间 ,以及一次射线束与二次射线束的相对强度同吸收体厚度之间的定量关系。结果显示 :该讨论适用于垂直入射的平行窄束射线情形 ;二次散射会降低整个图像或部分图像的对比度 ,并将产生“压杯”现象 ;材料对射线的吸收越强、材料越厚 ,则图像对比度的降低越明显。该讨论及结论还适用于X射线源。     

光纤准直器的耦合效率

通过介绍高斯光束及其传播特性、变换矩阵等,得到光纤准直器的变换矩阵.最后由高斯光束耦合理论推导出两准直器间存在径向错位、轴向夹和轴向间距时,两准直器的耦合效率.     

CMCAM恒虚警率检测器性能分析

分析了CMCAM恒虚警率(CFAR)检测器在杂波边缘中的性能.在斯威林Ⅱ型目标假设下给出了它在杂波边缘情形中虚警尖峰的数学解析表达式,并与经典的有序统计(OS)恒虚警率检测器进行了比较.分析结果表明在杂波边缘环境中CMCAM检测器的虚警控制能力比OS检测器有效,当r≤7时它的虚警尖峰比OS检测器的虚警尖峰要低1-2个数量级,当7相似文献   

基于MCNP模型10MW高温气冷实验堆燃耗测量误差分析与实验研究

 10MW高温气冷实验堆(HTR-10)的燃耗测量系统通过测量燃料球内裂变产物¹³⁷Cs发出的γ射线进而间接确定燃料球的燃耗,测量结果的准确性直接影响着反应堆的安全性和经济性。利用HTR-10现有的设备条件,设计并实施了提升器偏转实验,使燃料球逐步偏离正常测量位,改变球心与准直器轴线的相对位置,得到了偏离角度与计数率之间的对应关系,进而确定燃料球球心与准直器轴线的周向偏移量。通过MCNP程序建立HTR-10燃耗测量系统模型,模拟γ光子从燃料球发出,经过提升器、密封法兰、准直器直到被HPGe晶体探测器捕捉的全过程。利用MCNP模型可以模拟在不同径向偏离情况下的实验过程,通过与实验结果的对比,确定燃料球球心偏离准直器轴线的径向偏移量。     

应用信息论评估SPECT投影数据完备性

为了评估准直器特性,并优化准直器设计,对单光子发射断层成像(SPECT)系统的投影过程进行了分析。从Shannon信息论的角度,建立发射断层成像系统投影过程中信息迁移机制的模型,以评估投影数据的完备性。将Shannon信息论应用到SPECT成像领域,根据在SPECT系统中信息量、条件熵、互信息熵的意义,提出了评估投影数据完备性的原理和方法。通过对平行孔准直器系统的计算验证了评估算法,并对4组编码孔径准直器进行了模拟。结果表明,该方法可以用来分析SPECT系统的准直器特性,根据物理条件来选取最佳的准直器设计。     

微型CT中X射线散射影响

为了评估了小动物锥束微型计算机层析图像(micro-CT)中低能X射线散射的大小和对系统成像结果的影响,该文引入了散射率(scatter-to-pri mary ratio,SPR)的概念。采用主射线终止法计算X射线散射率大小,并利用外推拟合法估测直径为0 mm阻挡物的散射值。用铅板制成的狭缝改变系统成像的锥角大小,讨论了锥束micro-CT中锥角大小与散射率的关系。直径40 mm的均匀树脂模型用来模拟小鼠,当锥角分别为0.247°和5.67°时,X射线散射率分别为4.78%和27.58%。讨论了散射对重建图像均一度和对比度的影响。     

基于Monte Carlo模拟的全身骨扫描SPECT专用准直器设计

单光子发射断层成像(single photon emission computed tomography, SPECT)是放射性核素骨显像的重要成像手段之一。为进一步优化临床上应用于骨显像的SPECT系统的探测灵敏度，降低骨扫描时间，提高骨扫描效率，该文在临床双探头SPECT系统的基础上，设计了高探测灵敏度的骨显像专用准直器。通过设计一系列不同的准直器参数，进行Monte Carlo仿真模拟，对不同准直器的探测灵敏度和图像分辨率进行评估，以验证准直器的几何参数与性能的关系，选出一套准直器的设计方案，并用热圆柱模型实验验证了该准直器的成像效果。结果表明：该准直器在保证图像质量的同时，能显著降低骨扫描的采集时间。     

基于Monte Carlo模拟设计MicroSPECT针孔准直器

为使小动物成像专用的MicroSPECT(micro single photon emission computed tomography)达到预期的分辨率和灵敏度指标,基于Monte Carlo方法对针孔准直器和成像系统参数进行设计并确定了两套设计方案。方案A保证灵敏度不低于9.19×10-6s-1.Bq-1,且视野中心位置的分辨率不差于1.0 mm;方案B在保证分辨率好于1.2 mm的前提下,可达到5.86×10-5s-1.Bq-1的灵敏度。进一步采用Monte Carlo方法估计了γ光子的准直器孔壁穿透效应和Compton散射效应对投影数据的影响。结果表明:穿透效应在方案A和B中对投影数据的贡献分别为28.6%和40.4%,而散射光子的贡献分别为12.4%和12.9%。     

小角X射线散射技术确定Cu_(73)Sn_6Ni_6P_(15)非晶合金晶化相粒子特征函数v_0(r)

把非晶合金加热到一定的温度并保持一定时间,将会出现晶化。晶化相和非晶基底一般具有不同的电子密度,此密度差是产生小角x射线散射现象的起因,故而小角x射线散射技术(SAXS)是研究非晶合金结构弛豫和晶化初期生成的结晶相的形态特征的有效方法。 本文使用SAXS技术确定了Cu_(73)Sn_6Ni_6P_(15)非晶合金晶化相粒子特征函数v_0(γ),粒子的表面积与体积之比S/V_P值,粒子特征长度和粒子回转半径R_G。     

基于新型滤波准直器的土壤重金属EDXRF检测方法

能量色散X射线荧光光谱仪（EDXRF）的体积小、价格低,但测量土壤重金属含量的准确度和重复性较差。提出一种用于EDXRF的新型滤波准直器,设计了多档位滤光片以及可调啮合准直窗口,并验证了加装新型滤波准直器的EDXRF的测量重复性和准确性。结果表明,自制土壤样品测试中,加装滤波准直器后测得的Cr、Cu、Zn元素含量的标准差比安装前降低了50%以上;国家标准样品测试中,与加装滤波准直器前相比,加装后Cu、Zn、As、Pb、Cr、Hg元素含量的测量标准差分别降低了45.0%、42.8%、35.2%、23.1%、27.5%、91.7%,表明安装滤波准直器可以有效提升仪器测量的重复性;使用加装滤波准直器的EDXRF测定干燥土壤和含水率10%的土壤,发现降低含水率可以有效提升测量重复性。将自行设计的EDXRF与第三方检测机构的测试结果进行比较,发现二者测得的Pb、As、Cr、Zn、Cu元素含量基本一致或相差较小,说明自行设计的EDXRF对大部分元素含量具有较好的测量准确性。     

康普顿散射在材料无损评价中的应用前景

康普顿散射是X射线(或γ射线)与物质发生相互作用时波长变长的散射,也称不相干散射.研究表明,散射线的波长随散射角的变化而有规律的变化,其散射强度和被散射体的原子序数和电子密度有关.介绍了康普顿散射在密度测量、厚度测量方面的应用,讨论了利用康普顿散射成像来进行缺陷检测等方面的问题,同时介绍了康普顿散射在安全检测、医药技术、食品加工等其他领域的应用.展望了康普顿散射在材料无损评价中的应用前景.     

HPLC-UV-ELSD串联用于灰毡毛忍冬中绿原酸成分检测的比较研究

比较高效液相色谱-紫外检测法(HPLC-UV)与高效液相色谱-蒸发光散射检测法(HPLC-ELSD)对灰毡毛忍冬中绿原酸成分检测的优劣,为质量控制提供参考。采用HPLC-UV-ELSD串联检测技术同时检测绿原酸含量,进行比较。绿原酸对两种检测器均有响应,出峰时间基本一致,HPLC-ELSD法检测所得含量高于HPLC-UV法。紫外检测器灵敏度较好;蒸发光散射检测器适用范围更广。     

La_(0.67)Sr_xMnO_(3-δ)的制备及表征

利用固态反应法制得名义组份为La0 .67SrxMnO3-δ(x=0 .33,0 .2 8,0 .2 3,0 .1 8和 0 .1 3)的多晶样品。X射线衍射表明当 0 .1 8≤x≤ 0 .33时样品是单相的钙钛矿型结构 ,这表明A位可以存在较多的空位。红外吸收光谱显示 ,随着A位空位增多 ,MnO6 八面体基团的伸缩振动模 (波数约为 60 0cm- 1 )的红外活性增强 ,同时电声子散射也随之增强。