层析γ扫描技术研究

层析γ扫描技术是放射性材料无损分析技术中最先进的分析技术之一,能够准确定量测量密闭容器内中、高密度非均匀介质中的放射性核素及其含量,它是核设施中可回收物以及核废物测量分析的主要方法.本文较先在国内开展了层析γ扫描技术的研究,对该技术所涉及的探测效率刻度、透射测量图像准确重建和发射测量图像快速重建三个关键技术进行了计算机模拟研究和实验研究.采用蒙特卡罗方法对层析γ扫描装置的探测效率进行刻度;针对透射测量图像重建,创建了一种新的图像重建算法;针对发射测量图像快速重建,提出线衰减校正因子的计算公式,并采用＂预运算＂方法,显著提高了发射图像的重建速度.计算机模拟研究和实验研究结果表明：应用本文提出的图像重建算法,层析γ扫描透射和发射图像重建值与参考值的相对均偏差小于10%,能够满足层析γ扫描装置的实际需要,更好地解决了层析γ扫描技术中的三个关键技术,为我国层析γ扫描装置的研制奠定了基础.     

放射性废物桶层析γ扫描动网格重建技术分析

提出一种应用于层析γ扫描技术（Tomographic Gamma Scanning, TGS）发射重建的自适应动网格加密算法.模拟了3种不同介质密度下不同位置单点源与多点源的TGS测量，对透射与发射重建结果进行了分析.结果表明，在多数情况下动网格的发射重建误差明显低于固定网格，网格数也少于固定网格；随着发射源半径增大或介质密度的增大，固定网格的发射重建误差也增大，但是动网格的发射重建误差相对较小，说明TGS在采用动网格进行发射重建后对整个废物桶截面以及对高密度介质均能取得较高的测量精度.     

层析γ扫描中几种透射图像重建算法对比

透射测量是层析γ成像扫描中发射测量的基础,合理的重建算法是透射图像重建的核心。结合TGS透射测量的特点,利用蒙特卡罗模拟构建了EM、Richardson、ART三种迭代算法模型,分析对比了三种算法的误差。同时开展了透射测量实验,实验数据表明ART算法重建值相对参考值的最大误差为29%,并且多个体素超过20%;而Richardson算法仅为15%,其中只有10个体素重建值大于10%,虽然相对ART算法有很大提升,但所得的偏差值还是很大;EM算法相比前两种算法有明显的优势,即使出现了几个相对误差值大于10%的体素,但都处于图像边缘,对整体重建影响非常小。     

层析γ扫描技术效率矩阵计算模型分析与修正

在对层析γ扫描技术效率矩阵进行刻度,特别是采用体源刻度时,传统实验刻度方法实现较为困难,采用蒙特卡罗方法刻度需要较高精度的探测器尺寸.为此通过对刻度空间不同位置的探测效率与计算效率相似比较,分析并修正探测器模型,使计算值与实验值相对误差小于5%,得到较为精确的刻度模型.研究结果为进一步刻度分析奠定了理论和计算模型基础.     

基于电阻率层析扫描的水下抛石体内部空洞探测

为提高水下抛石体的识别精度,构建了预留有内部空洞的抛石体物理模型与电阻率层析扫描模型研究电阻率层析扫描技术在水下抛石体内部空洞探测中的成像效果,并与传统克里金插值法效果进行了对比。结果表明:电阻率层析扫描可以有效识别水下抛石体中的空洞,并且在刺激源数量为6时电阻率层析扫描模型模拟精度达到较高值;电阻率层析扫描技术在通道纵剖面上的识别能力要远高于传统克里金插值法;将数值模拟结果中电导率大于300.μS/cm的区域视为空洞区,整体反演结果略大于真实值,在 x、y、z 3个方向上的偏差分别为2.73、1.75、6.95.cm;基于反演结果对电阻率层析扫描模型进行正演,正演结果与实测数据的拟合度超过0.95,证明了电阻率层析扫描模型反演的准确性。     

核废物桶检测中探测效率的数值方法

为了既准确又快速地进行探测效率刻度,针对中低放射性废物活度测量,提出了一种基于探测对象、准直器和以高纯锗探测器为例的空间分布的探测效率实时数值计算方法.采用该方法对不同位置、不同能量的点放射源进行效率刻度,与蒙特卡罗方法计算结果的相对偏差均在5%以内.使用γ射线探测系统对木材和聚氨酯填充的废物桶样品进行实验测量,得到核素137Cs和60Co的探测效率,相同工况下的数值计算结果与实验测量值的相对误差均在12%以内,且多数小于5%.研究结果表明,在进行放射性核废物桶检测时,采用该数值计算方法可以快速而准确地进行效率刻度.     

光学CT技术的研究进展

介绍了光学CT技术发展的历史和现状，重点讨论了当前普通采用的重建算法的原理及公式，指出了影响图像重建精度的关键因素，在此基础上，预测了光学CT技术的未来发展趋势。     

Ｘ射线残余应力的层析扫描测定

针对常规Ｘ射线残余应力测定法和美国Ｘ２００１应力仪测定方法存在的问题,提出了测定低原子序数材料内部三维应力的层析扫描方法,对装置和测定原理进行了讨论,设计出适合于层析扫描测定方法的计算机程序。根据提供的试验数据,能够对这类材料表面及内部任意一点进行全三维应力分析,计算应力及梯度和被测材料的晶面间距,并有一套计算的自我控制机制。     

重庆市高新区环境γ放射性监测与评价

按国家标准(GB8703-88)评价方法,采用监测仪器对重庆市高新区环境放射性水平γ辐射剂量进行了监测.监测结果:重庆市高新区原野γ辐射剂量率均值为6.3×10-8Gy/h;道路γ辐射剂量率均值为5.3×10-8Gy/h;建筑物室内γ辐射剂量率均值为8.6×10-8Gy/h.道路和建筑物γ辐射剂量率的高低和材料有关.结果表明高新区内人均年有效剂量当量为0.727 7 mSv,低于国家对公众个人的剂量值1 mSv的标准,仅为限制剂量当量值的72.8%,属于较低水平.高新区内自然环境状况下的放射性对人群健康基本不会产生大的影响.     

共焦扫描系统的光外差探测

提出了一套新颖扫描成像系统方案,它综合了共焦扫描方式与光外差探测方法的优点。该系统具有μｍ级的纵向层析分辨率能力,且能大大改善对低反试样或较厚试样的深层扫描成像的图像质量,对其成像机理,光学特性进行了分析。     

扫描探针显微镜图像处理通用软件包的设计

扫描探针显微镜(SPM)是固体物体表面结构分析的重要手段.采用Visual Basic结合C语言编写动态链接库的方式设计了SPM图像处理的通用软件包.该软件包括SPM图像的显示、漂移校正、畸变校正、剖面线分析、傅里叶变换分析等,有效消除外界环境和仪器自身对SPM图像的干扰,丰富了SPM图的信息,并克服商品化仪器软件通用性差的缺点.     

降低NaI(Tl)γ谱仪探测限的技术探讨

核爆后其放射性元素种类复杂、量少,用NaI(Tl)γ谱仪监测时,多种核素峰重叠在能谱的散射区内难以识别,因此对谱仪的稳定性,能量分辨率,解谱技术以及最小可探测活度有很高的要求.本文通过实验和MCNP模拟,分析了对某NaI(Tl)γ谱仪探测限的影响因素以及降低探测限的措施,提出了通过屏蔽来降低本底,提高其最小可探测活度的方法,实验表明,通过选择合理的屏蔽尺寸,有效的降低了本底,提高了谱仪的低水平放射性监测能力.     

用于公路路面状况自动检测的图像处理技术

分析了公路路面图像处理中的主要问题，讨论了公路路面图像的综合顸处理算法，提出了可对裂缝与破损快速准确定位的图像分割算法，并给出裂缝面积与长度的计算方法，对类似的图像处理任务具有借鉴意义。     

甘肃北山预选区地质处置系统初步FEPs分析

特征、事件和过程(简称FEPs)分析是高放废物地质处置性能评价中的一个至关重要的步骤,基于瑞典SKB FEPs数据库,论文利用特征、事件和过程分析方法,结合我国甘肃北山地区实际情况,修正、排除和增加了FEPs,列举了适合于北山高放废物处置库系统的FEPs,对我国高放废物处置系统性能评价具有重要参考意义.     

缓冲材料参数对核废料处置库近场影响的二维有限元分析

以高放射性核废料地质处置的FEBEX原位试验作为数值计算模型,利用有限元软件Code-Bright,通过改变膨润土初始渗透系数、初始吸力和初始进气值,得到热-水-力(thermo-hydro-mechanical,THM)耦合作用下处置库关闭后缓冲层饱和度和吸力的变化规律,以及以上3个因素对这些性状影响的敏感程度,研究结果可为核废料处置库缓冲材料的选取提供参考.     

多传感器人体检测的FHOG图像特征融合

提出了一种新的基于方向梯度直方图(HOG)的图像特征融合方法. 该方法采用视觉激活度(VAM)来选择具有显著方向性的局部梯度统计值,构成融合的方向梯度直方图(FHOG),有效地解决了多分辨率(MR)图像融合存在的不足. 文中把这些融合特征输入线性支持向量机(SVM),训练得到人体/背景二元分类器用于人体检测. 实验表明,与传统多分辨率图像融合方法相比,在参考点处本文提出方法漏检率下降3～10%,虚警率平均下降20%以上.