Quantitative Accuracy Assessment and Optimization of SPECT Geometrical Calibration

Accurate geometrical calibration is critical to obtaining high resolution and artifact free reconstructed images for modern animal single photon emission computed tomography(SPECT) systems.Although there have been many published works on the calibration of various SPECT systems,few studies have been done to evaluate the efficacy of the proposed calibration methods in a quantitative manner.This paper presents a numerical method to assess both the uniqueness and the quantitative accuracy of SPECT calibration,...     

SPECT局部重建中小波去噪方法研究

针对单光子发射断层成像技术中全局图像重建时间过长的问题,提出了局部重建的思想,同时为了提高局部重建图像的质量,需要在局部重建之前,对投影图像进行噪声去除.利用基于小波变换的复数改进二元萎缩相关去噪法,对噪声投影图进行处理,并利用局部重建算法进行图像的局部重建,在保留图像细节的同时,降低了图像噪声,缩短了重建时间.利用均方误差评价标准,对去噪结果进行评测,结果表明:在局部重建中,利用该方法进行去噪处理具有良好的效果.     

Single photon response of superconducting nanowire single photon detector

Single photon detection is one of the key technologies for quantum key distribution in quantum communication. As a novel single photon detection technology, superconducting nanowire single photon detector (SNSPD) surpasses conventional semiconducting single photon detectors with high count rate and low dark count rate. In this article, we introduce SNSPD fabricated from NbN ultrathin superconducting film and lab-based SNSPD system. The characteristics of single photon response pulse of SNSPD are analyzed in detail. Also discussed is the relationship between waveform of single photon response and system bandwidth. Circuit model is made to analyze the performance of SNSPD. The simulation result agrees well with the experimental data. Those results are valuable for understanding the mechanism of SNSPD and building future SNSPD system for quantum communication.     

三模系统二阶非线性诱导的非传统光子阻塞

基于三模二阶非线性系统, 推导一个Hamilton量. 在双模驱动的条件下, 先用该Hamilton量与常规非厄米Hamilton方法, 得到发生非传统阻塞的最佳解析条件, 再通过求解主方程的稳态解及二阶关联函数, 得到发生阻塞的数值解.     

Monte-Carlo仿真酒精特征波长光子在皮肤中的传输规律及光纤探头设计

用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法研究酒精特征波长的光子在皮肤组织中的传输规律,从而确定酒精光谱的最佳检测距离,为应用近红外光谱进行人体酒精无创检测提供理论依据。通过建立皮肤4层结构模型,确定了在酒精特征波长(1694nm、1735nm、2266nm、2308nm)下该模型的光学参数。利用Monte-Carlo方法对该模型仿真可得到结论:1694nm、1735nm波长光子的最佳检测半径为650μm,2266nm、2308nm波长光子的最佳检测半径为450μm;半径在200～1000μm之间时,出射点的光子密度随检测半径的增加呈幂函数形式递减,检测到的光子数随检测宽度的增加大致呈线性递增。利用上述结果,设计了用于人体酒精无创检测的光纤探头,选用TE制冷型的InGaAs检测器作为光子检测器。     

基于时间分辨反射测量的混浊介质光学参数计算方法

发展了一种基于时间分辨反射测量技术的混浊介质光学参数重构方法．采用半无限空间扩散方程解析解卷积时间定标测量曲线获得模拟时间扩展曲线,将此与基于时间相关单光子计数技术实测的全时间分辨曲线进行归一化拟合;在对一个已知光学参数的定制模型验证的基础上,通过对4个参数未知的混浊介质进行测量,显示了方法的可行性和有效性．     

光子晶体的能带理论

光子晶体具有光子能带,并且光子能带可能存在光子禁带。我们通过运用光子晶体的能带和禁带理论.就能够控制光在晶体中的传播。光子晶体对光子有着特殊的物理性质,它在光传输和光学器件有着广泛的用途。本文主要概述了光子晶体的概念、能带理论、性质,及光子晶体和半导体的区别和联系。     

上海光源真空内波荡器性能的优化

介绍了上海光源一期工程两台真空内波荡器的磁铁设计、磁场测量和性能优化的方法和结果. 通过调整波荡器各磁极的高度来减小各磁极附近半周期磁场积分的差异, 优化电子运动轨迹和辐射相位分布, 使各个周期的辐射相位误差达到最小, 从而增加各个周期内产生的辐射的相干性以获得高亮度的高次谐波辐射. 光束线实验也测到了11 次谐波辐射, 并且从测到的辐射光谱推算得到的两台波荡器的均方根相位误差分别在4°和3°以内.     

压水堆乏燃料源项计算与分析

乏燃料后处理车间的高放射性环境会对监测设备产生一定的辐照损伤,影响其使用寿命,降低系统可靠性.本文使用ORIGEN2程序对压水堆燃料组件进行计算,得出一组乏燃料组件中重要核素的放射性活度、光子能谱等数据,计算结果准确可信,可为乏燃料首端处理中电子监测设备的屏蔽设计提供初始源项数据.     

改进的光辐射强度估算

光子图是一种高效的全局光照算法,能够模拟物理真实感光照效果.然而,经典的光子图算法的光辐射强度估算不够准确,尤其在物体的细节区域光通量计算有很大误差,细节部分的绘制质量很差.分析了光辐射强度估计的过程,找到了产生较大误差的原因,进而提出了一种改进的光辐射强度估算方法.对于搜索范围内的每个光子,求出它在绘制点的切平面上的投影,判断投影点与绘制点之间的距离是否小于搜索半径,进而决定是否使用该光子计算光通量.改进后的算法虽然增加了一些计算时间,但是显著地提高了光辐射强度估计的准确性.理论分析和场景测试证明改进后的算法明显改善了物体细节部分的绘制效果.