被动法γ光子针孔成像测量Pu部件对称性的数值模拟分析

采用Monte-Carlo数值模拟方法,理论分析Pu部件在不同针孔装置下的γ光子辐射场分布,论证了被动法γ光子针孔成像用于测量Pu部件对称性的可行性。数值模拟分析显示：采用优化的针孔装置,可提高成像质量;针孔装置特征、物距、像距属于敏感信息,对这些因素应有限制措施,以防止敏感信息泄漏。     

大动态针孔相机在ICF激光焦斑诊断中的应用

在神光Ⅲ原型装置上,作为主要诊断设备的X光针孔相机发挥了重要的作用.论文提出了一种基于4×4的多针孔阵列板,该针孔阵列板具有测量动态范围大、视场大、瞄准精度要求降低、更换滤片次数减少等特点.同时在神光Ⅲ原型实验中使得针孔相机的实验数据获取率得到提高.     

X射线闪烁屏针孔相机

研制了用于ICF实验激光焦斑监测的X射线闪烁屏针孔相机,通过使用Cs I闪烁屏,能够有效的减小焦斑成像中硬X射线份额,图像的信噪比有了很大提高。使用蒙卡方法对Cs I的能量沉积进行了模拟,计算出适合于针孔相机的闪烁屏厚度。由于针状Cs I闪烁屏的分辨力优于一般闪烁体,制造了针状Cs I闪烁屏作为针孔相机的成像元件。在X射线管上做了Cs I闪烁屏的成像实验,实验表明闪烁屏具有较好的分辨力,最小分辨达到15 lp/mm,整个X射线闪烁屏针孔相机的分辨力好于24μm,和普通针孔相机的分辨力基本相当。     

X射线源针孔成像方法可行性研究

为检验利用针孔成像对X射线源进行研究的可行性，对X射线针孔成像系统进行优化设计，搭建了1套X射线源针孔成像装置。从理论上对X射线源的位置和强度发生变化时图像的相应变化进行了计算和预估，并用实验加以验证。结果表明，像斑中心位置的移动和像斑灰度值的变化分别与X射线源位置和强度的变化在一定范围内存在线性关系，由此证明了利用针孔成像对X射线源进行空间定位及定量研究的可行性。本文结果对X射线源针孔成像的系统设计具有参考意义。     

针孔照相技术在核探测中的应用

利用各种相机拍摄可见光源的静态或动态照片是一种很容易的事,但拍摄不可见光源(如核辐射源)的照片就不是那么容易了。随着科学技术的发展,近10年来,在国内外核探测技术中发展一种针孔照相技术,用以获得X射线、γ射线和中子强度的空间分布、时间谱和能谱等,为受控热核反应、核反应堆、高温等离子体等方面的研究提供一种诊断方法。近年来,我们在针孔照相技术方面做了一些探索性工作,研制出一套针孔照相系统,并利用这套装置对X辐射源进行了初步研究。拍摄到X辐射源的照片,仅供参考。     

区域γ辐射定向监测仪准直器的设计

为区域γ辐射分布定向监测实验相机系统设计了一个针孔准直器。应用针孔准直器的解析公式,根据探测器内在分辨率和实验相机系统的预期分辨率,考虑探测器尺寸,确定了相机的焦距及准直器的张角;然后根据预期角分辨率计算有效孔径,得出孔径和孔深的范围;再利用蒙特卡罗方法模拟面源入射,在各种孔径和孔深组合中,挑选出透射和散射光子份额最小的组为最优组,对应孔径和孔深参数即为最优参数。     

基于γ图像重建放射源三维几何形状的模拟研究

准确评估待检测对象内放射性物质的几何形状,在核设施退役和核安全等方面都具有重要的意义。利用MCNP模拟屏蔽体内不同几何形状的体源,针孔γ相机围绕被探测区域获取投影数据。根据针孔成像的机理,建立系数矩阵,并通过最大似然期望最大(MLEM)算法重建体源的三维位置和形状分布。模拟数据结果表明:该方法可准确地重建出放射性体源的三维位置和形状分布,体源在三维方向上形状的尺寸偏差不大于10%。     

神光Ⅲ原型针孔相机的研制与应用

介绍了神光Ⅲ针孔相机的研制与应用,实现了针孔相机的在线连续测量功能,在不破坏靶室真空条件下获取数据和调节,提高了数据获取速度和精度,实现了X光焦斑的定量、精密测量。     

应用针孔技术测量γ射线辐照率的时间谱

叙述了应用针孔技术测量γ射线辐照率时间谱的原理和装置,并获得了γ射线辐照率时间谱的实测结果,为核辐射能量研究提供一种测量方法和一组参考数据。     

大孔径厚针孔成像数值模拟研究

为解决cm级尺寸射线源的空间分布诊断，本文提出大孔径厚针孔成像方法。采用Geant4软件编写蒙特卡罗程序模拟5、10和15 mm大孔径厚针孔的成像过程，采用Matlab软件实现逆滤波、Wiener滤波和Lucy-Richardson复原算法，以均方根误差σ作为复原效果评判标准，优化了Wiener滤波信噪比参数和Lucy-Richardson算法迭代次数参数。将复原算法应用于不同孔径厚针孔的图像复原，发现理想逆滤波算法会引起噪声放大；Wiener滤波算法图像复原解存在较严重的伪影；Lucy-Richardson算法可获得清晰的复原图像。结合Lucy-Richardson算法的5、10、15 mm大孔径厚针孔成像获取的图像的σ是0.5 mm孔径传统针孔成像结果的1.15、1.21、1.26倍。结果表明，结合图像复原算法的大孔径厚针孔成像技术能获得与传统针孔成像接近的源图像测量结果，初步验证了该方法具有可行性。     

核设施退役现场γ污染测量技术研究

在核设施退役中,放射性污染源项的确定是十分重要的基础工作。其中,利用装置和相关技术对污染核素、污染水平、污染热点进行现场直接测定是一项关键性技术。本课题采用1台HPGeγ谱仪,利用准直、实验刻度和蒙特卡罗方法计算相结合的技术,确定了现场污染设备的污染核素及污染水平。同时,建立了1套γ污染扫描和热点定位装置,经利用准直、摄像、步进测量技术,从而很好地实现了在不靠近污染设备和周围辐射干扰很强的条件下,对γ污染核素及其水平的测定。其研究成果可以在退役活动源项测量中发挥很好的作用。核设施退役现场γ污染测量技术研究@…     

强辐射环境下CMOS图像传感器噪声对相机分辨率的影响

CMOS图像传感器（CIS, CMOS image sensor）相机是照相装置中常用的成像设备。在核工业环境下的监控过程中,CIS易受γ辐射影响产生噪声,影响图像的成像分辨率,有必要从系统角度评估CIS相机抗辐照能力。通过利用60Co?γ放射源对CIS相机进行辐照实验,分别得到了典型CIS相机的噪声与图像分辨率和辐射剂量的函数关系,进而求出满足相应分辨率条件下CIS相机的辐照剂量上限。研究结果显示,对于相机成像图片目标区域的最小灰度值区域噪声数量占比σ≤2%,CIS相机电离总剂量（total ionizing dose, TID）小于150 krad（Si）,相机分辨率没有明显降低。并且在通过ISO 12233: 2014 eSFR测试相机分辨率中发现,利用基于楔形图获取混淆的开始频率测试法评估辐照相机分辨率参数比SFR测试法更具合理性。     

高分辨micro-SPECT成像系统针孔准直器的优化设计

为了最大限度地减少γ射线在针孔准直器上的透射和散射效应,采用蒙特卡罗方法对单光子发射计算机断层(SPECT)成像系统使用的针孔准直器进行优化.模拟计算结果与实验测试得到的系统灵敏度和空间分辨率曲线相符,达到了高分辨小动物成像的要求.     

高能γ光子成像针孔准直器的解析设计方法

在对高辐射环境进行射线源分布成像时,需要为γ相机设计专门的用于高能光子成像的针孔准直器。为了简化针孔准直器的设计过程,使用几个新的解析公式来描述准直器各参数与性能间的关系。首先,采用解析方法推导了更通用的有效孔径公式、角分辨率公式和几何相对效率公式;然后,与采用蒙特卡罗方法模拟计算得到的数值进行比较。结果表明,解析方法提供的计算结果在一定范围内准确可靠。因此,本工作使用的针孔准直器解析设计方法简单方便,物理图像清晰,具有一定的实用价值。     

高分辨针孔SPECT三维图像重建的实现

采用一种新颖的查找表法来实施有序子集期望值最大化（OSEM）的针孔SPECT图像重建算法，有效地将针孔响应修正包含在查找表中，进而实现高分辨针孔SPECT的三维图像重建。标准Jaszczak模具的成像实验结果表明：该方法不但能显著减少图像重建过程的计算时间和内存占用，且能显著改善重建图像的分辨率。因此，查找表法是能够快速实现针孔SPECTOSEM图像重建算法，并能将针孔响应修正包含在查找表中以获取高分辨断层图像的有效方法。     

γ图像重构放射源三维分布的物理模型设计

快速测定放射性物质污染的位置、分布、剂量对核安全有重要意义。γ相机成像是快速测定核污染位置二维图像的主要手段,用二维图像重构核污染位置三维分布是一种实现快速测定核污染位置、分布的主要技术。通过对γ相机成像过程进行研究,建立了放射源三维分布重构对应的物理模型,并在ML-EM重建算法下得到基本正确的结果。     

采用针孔成像进行核爆定位的方法研究

由于有了精确显示光学成像的电子器件CCD,成熟的计算面技术针孔成像,可从针孔像点求取物点的坐标.本文对此进行了粗浅的分析,利用核爆炸时火球像的型态和火球相对针孔的位置,像屏位置有关的特点,探讨其在核爆定位中的应用.     

X-ray CCD相机在杆箍缩二极管X射线焦斑诊断中的应用

针孔成像法是诊断杆箍缩二极管X射线焦斑的常用方法。本文建立基于增感屏、光锥耦合、CCD相机的X-ray CCD相机系统,取代针孔成像法中基于闪烁体、物镜、CCD相机的图像获取系统,提高了诊断系统的紧凑性。对所建立的X-ray CCD相机系统的空间分辨能力进行了测试,系统的空间分辨能力受增感屏限制,使用铅制分辨卡测得系统的空间分辨率为5lp/mm,使用刀口法测得调制传递函数为0.5时的频率为1.5lp/mm。测试结果表明,在针孔成像倍率为0.5时,可满足1.5 mm左右的X射线焦斑诊断的需要。并开展了杆箍缩二极管侧面焦斑诊断实验,获得了侧面焦斑图像,且进行了图像复原处理。     

应用于高能伽马射线源图像诊断的厚针孔设计

在伽马射线辐射源图像诊断中,一般使用厚针孔将辐射源产生的伽马射线图像成像在射线图像探测器上.由于射线具有较强的穿透效应,针孔具有较厚的厚度,厚针孔成像系统的空间分辨、能通量、有效视场等测试要求相互制约,必须给出最优的厚针孔结构设计.根据厚针孔成像系统的特点,模拟计算厚针孔成像系统的基本过程.计算结果表明,在最优厚针孔结...     

一种核应急用γ相机的灵敏度测量和分析

研制了一种用于核应急领域的γ相机,测量和分析了该相机的本底计数特性,利用放射源研究了不同剂量率下探测器的计数分布,采用移动平均检测法分析了相机的误报率和准确率,给出了探测器能够探测到的剂量率下限和角分辨能力,实验结果表明新研制的γ相机灵敏度高、成像时间短,比较适合核应急现场使用。