X射线背散射成像系统点扫描器设计

提出一种用于X射线背散射成像系统的新型跳点扫描器结构,描述了跳点设计原理,解释了孔对结构、计算了铜铅合金Cu Pb30材料的旋转内筒对噪声射线的屏蔽性能。在单射线源背散射/透射成像实验平台上获取了背散射与透射图像,验证了跳点扫描器的功能。分析了跳点扫描器带来的行不均匀性和锯齿效应以及图像分辨率和信号噪声比低的问题,进一步提出改进的跳线飞点扫描器设计方案。     

背散射成像的蒙特卡罗模拟

康普顿背散射成像技术的独特优势在辐射成像领域日益得到关注与发展。这种技术可将辐射源与探测器放置在被检测物的同一侧，用于检测大型物体或几何形状复杂的物体，背散射成像对于低原子序数的物质很灵敏，适用于对毒品、炸药等物品的检测，可在打击走私、反恐和安检等领域发挥重要作用。     

60Co集装箱阵列背散射辐射成像系统研究

与透射辐射成像相比,康普顿背散射成像技术更适用于爆炸物、毒品等低密度违禁品的检测.据此,提出了一种大型客体阵列背散射辐射成像方案,设计、开发了一体化阵列气体电离室探测器,搭建了1/3规模实验样机,并对有机物加亮效应、背散射图像校正、复原等相关技术问题进行了仿真与实验研究.     

一种γ射线康谱顿背散射工业CT系统的设计方案

提出一种γ射线康谱顿背散射工业ＣＴ系统的设计方案，介绍了该系统的技术指标、探测器系统、γ放射源系统、机械扫描系统、数据采传系统和图像重建原理。     

新型β射线背散射测厚仪设计

为了能够准确检测核燃料棒锆包壳管内壁涂覆的石墨层厚度,设计了一款基于76011型G-M传感器和STM32微控器的β射线测厚仪。传感器发射的β射线投射到管内壁的石墨涂层后发生背散射,β源所产生的β粒子穿过G-M管中被施加一定的电压的惰性气体(含有少量卤族气体)时,在管中阳极丝上输出一列脉冲信号,经过信号调理电路和单片机计数及处理后,转换为石墨层的厚度并记录下来。分析测量结果表明,测厚仪测量值与标样值的最大偏差为0.47μm,即不确定度为6.2%,系统检测误差优于国标要求,表明该设计方案是可行的。     

基于X射线背散射分能域探测的物质识别方法

本文提出了一种新的物质分类识别方法,为探测金属刀具、爆炸装置和毒品等违禁品提供新思路。该方法采用分能域的X射线背散射探测成像方法,通过分析被测物质在高低两种能量下的背散射信号来获得被测物质的等效原子序数信息;经过蒙特卡罗仿真与实验验证确定了物质分类识别曲线,并仿照双能透视物质分类着色方法对背散射扫描图像中不同等效原子区间的物质进行着色。研究发现该方法受光子计数量影响较大,通过提升探测器信噪比可以增强背散射扫描系统的物质识别能力。     

带有透射窗的背散射式探测器

本文提出了用于~(57)Fe穆斯堡尔谱测量的带有透射窗的高分辨、背散射式探测器的设计,用它可测内转换电子或6.3keV的转换X射线。探测器对6.3keV X射线的能量分辨率是18％,对14.4keV的γ光子能量分辨率是13％,并且对较低能量粒子呈现出更高的检测效率。 这种在样品盒内设置透射铍窗的探测器结构非常适于组成双通道穆斯堡尔谱仪,有利于同时进行吸收谱与背散射谱的测量。     

四通道数字化闪光X射线成像系统

介绍了四通道数字化闪光X射线成像系统的组成结构。该系统主要用于弹道和爆炸过程的高速诊断,给出了实验结果。     

推扫型背散射成像系统图像质量优化

推扫型背散射成像技术是一种成像布局灵活、对有机物敏感的新型成像技术。在以较高速度进行成像的情况下,其探测效率和图像对比度受到一定限制。本文基于自主研发的推扫型背散射成像系统,设计开发了一套专用图像处理算法,包括归一化校正、衰减校正,图像去噪,图像增强,图像分割等,以降低图像噪声和提高图像对比度。目前此算法已实际应用于成像系统进行实验验证,图像质量具有明显改善,是一种行之有效的算法。     

阵列背散射成像中图像数据校正的仿真研究

阵列背散射成像是一种有发展潜力的辐射成像技术。与透射成像相比,阵列背散射图像数据校正较为复杂,涉及数据不一致性校正和系统响应曲线调整两个方面。基于阵列背散射成像系统的特点分析,应用蒙特卡罗仿真实验方法,归纳总结出1种增益归一化与斜率调整相结合的阵列背散射图像校正方法。利用该方法对仿真实验得到的数据进行校正,获得了较好的校正效果。     

X射线源针孔成像系统优化设计研究

为提高X射线源针孔成像系统的性能,对成像能区为10~100 keV的X射线源针孔成像系统进行了优化设计研究。综合应用了理论分析和蒙特卡罗模拟的方法,首先根据X射线波长、准直器角响应和X射线穿透效应对针孔成像的不同影响结果设计了可有效控制成像分辨率和成像面积变化的船底型准直器,随后用蒙特卡罗方法对使用该准直器的针孔成像系统进行了模拟验证。结果表明,对于100 keV以下的X射线,经船底型准直器后,成像的空间分辨率和亮斑亮度较稳定,能得到相对准确的X射线源定位、定量信息。     

基于波带片纳米聚焦装置的快速扫描X射线荧光成像实验系统

在上海光源硬X射线微聚焦光束线站BL15U1,为提高波带片纳米聚焦装置的X射线荧光成像实验效率,设计实现了一种快速扫描荧光成像实验装置。该装置包括运动控制系统、样品荧光探测系统和实验数据同步获取系统。运动控制系统设计了闭环反馈控制、样品台电机运动控制和扫描轨迹,实现了快速扫描过程中样品的准确定位。样品荧光探测系统和实验数据同步获取系统实现了硬件同步触发计数器获取荧光计数,保证了荧光成像的准确性。实验结果表明,运动控制系统三角波形跟踪误差小于20 nm,满足光斑在样品处的重复定位精度小于光斑尺寸1/10的要求。用该系统获取了标准铜网的元素分布图像,图像获取时间是“走停”扫描模式的1/5,验证了实验系统的可行性和高效性。     

康普顿成像系统角分辨影响因素的理论及模拟研究

为了对康普顿成像系统的结构设计提供参考,本文提出了一种理论与模拟计算相结合的对双层位置灵敏CZT晶体组成的康普顿成像系统散射角误差进行估算的方法,并利用该方法对康普顿成像系统散射角误差进行了研究。结果表明,对662 keV、1.33 MeV和2 MeV的入射光子,该成像系统的康普顿散射角误差分别为5.54°、4.82°和4.52°,散射角误差主要来自于探测系统位置分辨本领和能量分辨本领,探测材料多普勒效应引起的角误差相对较小。合理地限制康普顿散射角范围可有效改善成像系统角分辨能力,优化成像效果。     

~(60)Co船只辐射成像嵌入式数据获取系统设计

介绍了~(60)Co辐射成像检查系统中嵌入式数据获取系统的设计,重点介绍了基于模块化驱动和网络传输的嵌入式数据获取系统的组成,采用分时复用方式简化了系统各部分接口设计。嵌入式系统作为数据采集系统的控制中心,通过以太网接收上位机的控制命令,产生采集控制时序,从前置放大器读取数据并缓存、传输至上位机。经过对系统性能的测试,验证了该嵌入式数据获取系统具有连接接口简洁、便于扩展、性能稳定可靠的特点。     

太阳X射线成像望远镜低噪声信号采集系统

太阳X射线成像望远镜是我国正在研制的第一台观测太阳10nm以下X射线活动的空间仪器,采用背照射式全耗尽型短波敏感CCD作为成像传感器,利用低噪声信号采集系统采集X射线CCD中的电荷信号,生成图像数据.文章在详细介绍X射线CCD输出结构的基础上,分析了CCD输出信号产生的过程,复位噪声产生原因和CCD输出信号的特点,引出了对信号采集系统性能指标和电路结构的要求.继而介绍了信号采集系统的各组成部分,包括前置放大电路,相关双采样电路,主放大器和AD转换电路,重点分析了相关双采样电路的原理,文中给出了各部分的设计参考和测试结果,最后总结了空间相机低噪声信号采集系统的设计原则.测试结果表明该系统成功抑制了噪声,满足太阳X射线观测的要求.     

康普顿背散射X射线源的初步设计

文章提出一种由北京大学DC-SC光阴极注入器驱动、基于超导加速器和能量回收技术（ERL）的康普顿背散射X射线源的设计方案。理论分析和程序模拟表明,利用该方案可获得具有良好单色性的、高通量X射线。     

微焦点X辐射图像分离非线性成像方法研究

实验验证了有机玻璃－铝系统的特性,在微焦点X光机上通过分析不同能量X光束对物体的多次成像,从而分离出物体不同成分的分布图像,以突出显示其中的某种材料。对管电压、管电流、有机玻璃－铝系统的材料尺寸以及误差进行了探讨,对快速图像分离方法提出了改进,给出了数学模型,并展了这种方法的应用前景。