大型客体辐射成像检测技术的发展与趋势

本文对大型客体辐射成像技术及其应用研究进行了介绍,论述了基于X/γ射线分析的透视成像、背散射成像、CT成像及快中子成像等技术的成像原理、技术特点、发展现状与趋势等,以期促进大型客体辐射成像技术向更安全、更高效、更精准、更智能的方向发展。     

光学相衬成像技术在中子照相中的应用

介绍了中子相衬成像原理及其特点,对中子相衬成像中的同轴轮廓法进行了重点论述,讨论了相衬成像的条件及实验技术,简介了SPRR-300拟进行的相衬成像技术研究方法.     

热中子相衬成像技术的初步探索

介绍了中子相衬成像原理及其特点,对中子相衬成像中的同轴轮廓法进行了重点论述,讨论了相衬成像的条件及实验技术,简介了SPRR-300拟进行的相衬成像技术研究方法。     

多针孔成像近地太空核爆X射线测量方法研究

根据X射线多针孔成像的原理,搭建了地面模拟成像装置进行X射线成像实验,获得了像素能量沉积(灰度值)与X射线强度、像素位置与入射角之间的关系,验证了采用多针孔成像技术探测近地太空核爆的可行性,为今后采用编码孔成像技术探测近地太空核爆提供基础。     

国外超声成像技术在钠冷快堆中的应用研究

发展超声成像技术应用于钠冷快堆,对于提高反应堆安全具有重要意义。为此,国外多个国家开展了钠下超声成像技术的相关研究。本文通过对国外超声成像技术在钠冷快堆中的应用论证,以及钠回路实验台架的实验数据的介绍和研究,描述并分析了该技术在国外的研发进展和设计中的关键性因素,从而得出钠冷快堆中运用超声成像系统技术的可行性和一些亟待解决的问题。     

基于切伦科夫效应的生物成像技术可行性分析与改进方法探究

随着分子影像技术的蓬勃发展,传统生物光学成像技术面临着背景干扰过高、荧光染色剂毒性大、稳定性不高等问题。切伦科夫光作为一种特殊的核素激发可见光,理论上存在着可作为一种新型生物成像技术的可能,可避免传统生物光学成像技术的不足。本文采用蒙特卡罗方法计算程序Geant4,模拟18F、131I、32P三种不同放射性核素在肌肉组织内产生切伦科夫光并穿透出体外成像的过程,研究验证了切伦科夫光生物成像的可行性;并对切伦科夫光生物成像的物理机理和影响因素进行了分析。此外,研究还发现切伦科夫光生物成像技术的最大难题在于切伦科夫光的组织穿透性较低,导致深层组织成像质量较差。本文经过研究提出将切伦科夫光光子波长"红移"至650 nm以上的改进方法,可有效增强切伦科夫光的组织穿透性,改善成像质量。     

缪子对小尺寸中低原子序数物质三维成像技术的模拟研究

缪子成像是一种利用天然本底辐射中极具穿透力的缪子射线通过散射或透射技术对高原子序数Z或隐藏物体进行无损成像的技术。当前的研究对象是大尺寸的高Z物质,而针对小尺寸的中低Z物质的成像技术在国内鲜见报道。本文提出了一种针对小尺寸中低Z物质的三维成像技术,利用Geant4软件模拟了缪致次级粒子的产生过程,模拟结果表明次级粒子主要为电子和γ光子,通过缪致次级粒子与入射缪子符合探测技术筛选入射缪子径迹,利用有限角度成像算法对待测物体进行了三维图像重建,结果表明,该技术适合于小尺寸的中低Z物质成像,尤其对小尺寸中Z物质的重建效果明显,重建图像可区分08 cm的凹槽。     

正八面体含氢晶格中子内源全息成像的初步模拟研究

中子全息成像是利用一定波长的单能热中子对样品微观三维结构进行成像的检测技术。本文简要介绍了中子全息成像技术的原理和应用,并用数值方法对正八面体含氢晶格的中子全息成像和重建过程进行模拟,同时分析统计噪声、探测波长等关键实验参数对成像结果造成的影响,获得了与实际相符的结果。文中所用模拟方法及其结论可被用于进一步理论和实验工作的开展。     

X光发散度对多切片扫描相干衍射成像质量的影响

扫描相干衍射成像(Ptychography)技术目前已得到大范围的应用,获得了巨大成功。基于Ptychography的三维成像技术也得到了快速发展,在生物和材料领域的研究中得到了成功应用。常规的Ptychography三维成像技术仍是基于多角度投影的计算机断层成像技术,具有成像效率低、辐照剂量大的缺点。最近出现的多切片三维Ptychography成像方法,为高效低剂量的三维成像技术开辟了新的道路。为了进一步改善多切片方法的重建效率和图像质量,本文在优化迭代算法中驰豫系数的基础上,通过模拟计算系统地研究了入射X射线的发散度对多切片方法重建效果的影响。结果表明:入射X射线的发散度越高(数值孔径越高),多切片方法图像迭代重建的收敛越快,图像的重建质量也更好;而选择较小的入射X光发散度则不利于三维成像的高质量重建。该结论对于相关成像实验中聚焦光学的选择和设置具有重要的指导意义,如选择聚焦尺寸更小的波带片或较低的入射X射线能量,将更有希望获得好的多切片成像质量。     

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。     

一种基于双能X射线与前向散射的爆炸物检测方法

本文简要介绍了爆炸物检测领域的各种现行方法,指出了它们的优缺点。与它们相比,本文探讨的新方法具有一系列独特的优点。本文作者提出了一种新颖的爆炸物检测方法,即(双能X射线) (前向散射法)。使用双能X射线法可以得到被检测物质的有效原子序数信息,利用X射线的前向散射可以得到被检测物质的密度信息,而有效原子序数和密度这两个特征量的组合就可以有效地表征爆炸物的存在。     

基于互信息的图像配准技术的研究

基于互信息的配准方法有不依赖于图像本身灰度,可实现自动校准等优点,针对基于互信息的多模态医学图像配准方法进行深入研究,从图像配准的框架入手,着重研究了基于最大互信息的配准方法,用PV插值法统计联合直方图的值计算出互信息值,分析了互信息作为配准的测度函数具有的优点和存在的缺点。为了加快配准速度,针对互信息计算量大和存在局部极值的问题,集中于优化策略的研究,在一般优化算法的讨论分析基础上,提出了改进的优化算法,针对一般Powell法不考虑线性无关问题,采用了改进后的Powell法,可以使搜索方向线性无关,共轭程度增加,并且引入了PSO优化搜索算法与Powell算法进行比较,最后通过仿真做定性和定量分析。结果表明,Powell优化算法明显优于PSO优化算法。     

日本提高核能公众接受度的工作研究

2011年3月,日本福岛核事故的发生在全世界引起了一场“反核”风暴。分析原因得知,公众对核电信任的丧失直接导致了对核能接受度的下降。相关信息的公开透明以及与民众展开积极的沟通、促进公众参与,已成为提高公众对核电信任的决定性因素。为了提高福岛核事故后公众的信任,日本做了很大的努力。调研了福岛核事故后,日本在信息公开、公众参与、公众沟通方面所做的工作,分析了我国在核能信息公开、公众参与的问题,并对我国如何提高核能公众接受度提出了建议。2011年3月,日本福岛核事故的发生在全世界引起了一场“反核”风暴。分析原因得知,公众对核电信任的丧失直接导致了对核能接受度的下降。相关信息的公开透明以及与民众展开积极的沟通、促进公众参与,已成为提高公众对核电信任的决定性因素。为了提高福岛核事故后公众的信任,日本做了很大的努力。调研了福岛核事故后,日本在信息公开、公众参与、公众沟通方面所做的工作,分析了我国在核能信息公开、公众参与的问题,并对我国如何提高核能公众接受度提出了建议。     

核电工程数据库建设中的标准化

讨论了核电工程数据库建设中标准化的意义，即保证数据库和数据库中数据的质量，实现资源共享和信息交流，为我国核电厂的自主设计和安全可靠运行提供数据支持和服务。为此，本文提出从数据采集到数据使用的全过程以及数据库开发、维护和运行过程中标准化的主要内容，并简述专门用于数据库建设的标准体系表、术语和两项标准，最后提出数据库建设中标准化的宣传、实施、制定、选用、预研等的具体建议．     

AP 1000 核电工程文件编码体系介绍与优化建议

介绍了AP1000核电工程文件编码程序的主要内容及其创新性特点,结合工程实际,分析了涉及两重定位码的部分文件或图纸在编码过程中无法有效选定定位码从而导致文件或图纸编码信息不全面的问题,并且针对该问题提出了相应的优化建议方案和研究方向。     

Real and virtual sampling in variational processing of stochastic simulation in neutron transport: The one-dimensional rod

We are seeking to combine conventional analogue Monte Carlo simulation that might be used in realistic three-dimensional problems, with variational processing to reduce variance and improve the ratio of accuracy to computing costs. At this stage we investigate a one-dimensional transport problem with left and right scattering, for which exact solutions are available for comparison. We can show that the usual Monte Carlo simulation can be used not only to estimate the forward flux but also the importance or adjoint flux of neutrons sampled, where the importance is to be used in the variational processing. Hence the single simulation potentially holds information to improve the accuracy. The efficiency is improved by the use of virtual rather than fictitious sampling. Virtual sampling is introduced, which consists of marking every location of a neutron as a virtual source, and found to be more efficient than fictitious sampling to determine the importances.     

Bias factor method using random sampling technique

Toward the practical use of the bias factor method for actual light water reactor core analyses, the bias factor method using the random sampling technique is newly proposed. The bias factor method is one of the correction methods using information of E/C values in existing measurable systems, to reduce biases and uncertainties of predicted core characteristics parameters. By the aid of the random sampling technique, our proposed bias factor method can be carried out using only forward calculations without any adjoint calculations, and can easily take into account burnup and thermal-hydraulic feedback effects, which are difficult points in the practical application to actual core analyses. Although the statistical error due to the random sampling technique is inevitable in the proposed method, the statistical error can be simply quantified by the resampling technique such as the bootstrap method. As one of the feasibility studies, effectiveness of the proposed method is verified through a numerical experiment which virtually simulates a typical equilibrium pressurized water reactor core. In this verification problem, it is clarified that E/C values of control rod worth at the beginning of cycle under the hot zero power condition are useful information to reduce biases and uncertainties of predicted assembly-wise power distributions during operation of hot full power.     

Duality in transport theory

The relationship between the forward and the adjoint or backward linear particle transport equations is treated from a different viewpoint. Both deterministic and stochastic transport equations are considered. The starting point is that at the level of the Green's function, the forward and backward transport equations represent a dual alternative for calculating the same quantity, and a close analogy with the similar properties of the forward and backward Kolmogorov or master equations of discrete Markovian stochastic processes is stressed. This analogy is exploited in that derivation methods of such master equations are transferred to transport equations. It is shown that forward and backward (adjoint) transport equations can be derived directly from the Markovian property of the transport process, without explicitly resorting to adjoint techniques. This principle is referred to as duality in this paper. The first application is a new derivation of the conventional forward and adjoint transport equations from one common balance equation, expressing the Markovian property of the transport process. Then forward- and backward-type transport master equations are derived, and it is shown that the corresponding transport equations are their first moments. Reasons for the rare occurrence of the forward master transport equation are discussed. From the master equations, second-order forward and backward moment equations are also derived. It is seen that for the derivation of forward-type equations for the doublet density, the forward two-point master equations are an especially convenient tool when external sources are involved.     

核电厂厂址选择中龙卷风有关问题的探讨

论述了核电厂确定设计基准龙卷风的重要性,分析了龙卷风资料收集和评价的难点,提出了相应的对策。     

砂岩型铀矿弱信息提取及综合评价方法技术研究

砂岩型铀矿弱信息提取及综合评价技术是当前铀矿勘查中的重要研究内容之一。通过近几年的研究，提出了航磁、航放弱信息提取的内涵，研究了航磁、航放弱信息形成理论，建立了有效的弱信息提取数学模型；基于GIS软件，实现了弱信息提取模型，并开发了专家打分综合评价模型。在某地区，应用GIS软件完成了航磁、航放弱信息提取试验和铀资源综合评价。研究结果表明，弱信息提取和综合评价技术可快速缩小砂岩型铀矿找矿靶区，提高预测精度。