堆外核仪表系统(RPN)的预设效验系数理论计算

用蒙特卡罗方法及程序模拟给出了某核电厂堆内各组件(节块)对堆外探测器的响应矩阵。通过响应矩阵算出堆外探测器各节电流及堆外核仪表系统(RPN)刻度系数,进而得到堆芯热功率水平(Pr)及堆芯轴向功率偏差(△I)。过不同循环、不同氙振荡理论计算与实验对比,表明数值模拟是可行的,计算结果完全满足精度要求。     

PET探测器几何结构与系统响应矩阵关系初探

PET的系统响应矩阵代表了系统对系统视场(Field of View,以下简称FOV)中各点的探测灵敏度.它由PET探测器的几何结构和PET数据采集中的各种物理因素决定.如果忽略物理因素的影响,仅考虑探测器几何结构,此时系统响应矩阵被称为几何灵敏度矩阵,特定的探测器几何结构对应唯一的几何灵敏度矩阵.研究获取了内径相同、...     

快响应低漂移微电流放大器的设计与制造

介绍了基于AD549高精度快响应低漂移微电流放大器的工作原理、电路设计和制造工艺、词试技术;该微电流放大器是核反应堆反应性测量的关键部件之一,其低噪声、快响应与低漂移技术是精确测量反应性重要因数之一.     

基于JMCT的堆外核仪表系统刻度系数计算

以三维蒙特卡罗粒子输运程序JMCT为主要数值模拟工具,计算了某反应堆多个运行循环下的堆外核仪表系统（RPN）功率量程刻度系数。使用直接蒙特卡罗模拟方法、响应矩阵方法和伴随蒙特卡罗方法,得到了多组RPN刻度系数,通过这些系数计算出不同工况下的堆芯功率水平和轴向功率差,并与实测值进行了比对。结果表明,3种方法所得计算值与实测值的偏差均满足工程精度要求,其中伴随蒙特卡罗方法计算开销最小,验证了通过蒙特卡罗数值模拟得到RPN刻度系数的可行性。     

强流离子束传输系统束包络的计算机数值模拟

以强流离子束包络方程为基本模型，提出了微元近似数值计算强流离子束包络的方法。编写的计算机模拟设计强流束传输系统的程序包含高压裂加速器常用的电元件和磁元件。     

基于统计抽样的敏感性系数计算方法

分析核系统的不确定性和敏感性,对于减小核设计的设计余量、提高核系统的经济性具有重要意义。基于统计抽样的不确定度分析方法,由于算法简单、可考虑高阶效应且对响应量没有特殊要求等,越来越受到重视。但之前认为基于统计抽样法很难进行敏感性系数分析,其原因主要是响应量的变化是由多变量同时变化引起,很难把单独一个变量的变化导致的响应量的变化确定出来。本文首先推导了利用统计抽样法进行敏感性系数分析的理论公式,然后利用裸堆双群近似的临界公式和复杂的压水堆单栅元问题进行了验证,验证了统计抽样法的可行性。针对实际问题协方差矩阵求逆困难的问题,本文提出了两种替代解决方法,即采用简化协方差矩阵或统一微扰量的方法,利用²³⁵U裂变截面对上述方法进行了验证分析,证明了方法的可行性和正确性;同时分析了不同敏感性系数对不确定度计算的影响。     

∑-△模数转换在荧光测量中的应用

介绍了以∑-△ADC为核心器件的荧光强度测量系统.该系统由ADS1255和微控制器LPC2368等器件构成,后者进行控制、数据处理和承担通信接口,给出了系统连接框图.对稳恒和交变两种输入信号,进行了线性响应、频率响应、测量精度和长期稳定性实验.实验表明,系统达到了优良的线性响应,测量精度达到0.01%.     

峰位微扰动修正在构建高斯响应矩阵中的应用研究

现有的高斯响应矩阵在对高分辨率γ能谱进行重建时,极易出现假峰、峰位漂移等问题。本文针对测量条件（温/湿度、电压波动等）微弱变化引起峰位扰动进而影响高斯响应矩阵重建结果准确度的问题,通过引入微扰动修正因子,对现有高斯响应矩阵进行修正。采用IAEA重峰分解测试谱及GMX40P高纯锗探测器实测能谱对修正前后的高斯响应矩阵进行谱线解析测试。结果表明：通过修正后响应矩阵重建的能谱,其峰位与实际峰位保持一致,净峰面积的相对偏差分别低于1025%和550%。     

基于统计抽样的敏感性系数计算方法

分析核系统的不确定性和敏感性,对于减小核设计的设计余量、提高核系统的经济性具有重要意义。基于统计抽样的不确定度分析方法,由于算法简单、可考虑高阶效应且对响应量没有特殊要求等,越来越受到重视。但之前认为基于统计抽样法很难进行敏感性系数分析,其原因主要是响应量的变化是由多变量同时变化引起,很难把单独一个变量的变化导致的响应量的变化确定出来。本文首先推导了利用统计抽样法进行敏感性系数分析的理论公式,然后利用裸堆双群近似的临界公式和复杂的压水堆单栅元问题进行了验证,验证了统计抽样法的可行性。针对实际问题协方差矩阵求逆困难的问题,本文提出了两种替代解决方法,即采用简化协方差矩阵或统一微扰量的方法,利用~(235)U裂变截面对上述方法进行了验证分析,证明了方法的可行性和正确性;同时分析了不同敏感性系数对不确定度计算的影响。     

六边形组件流致振动响应数值分析

工程堆用六边形组件受到冷却剂的作用会发生流致振动,采用数值分析方法对六边形组件的振动特性和流致振动响应进行分析研究,通过数值仿真计算了六边形组件在空气中和静水中的一阶固有频率及相应振型,并结合试验结果运用流致振动响应计算方法研究了流体力作用下结构的动力响应,获得了响应的最大应变值。计算结果和试验结果精度在同量级,验证了本文数值分析方法在六边形组件流致振动响应研究的可行性。     

A complete implementation of list-mode reconstruction for PET

Tomography reconstruction algorithm is one of the key components of positron emission tomography (PET) scanners,most PET scanners use statistical iterative reconstruction algorithms from data in sinograms currently. However tomography reconstruction using list-mode data has many unique advantages,in recent years great attention has been paid to it,being in the process of rapid development and improvement.In this paper,using experimental data of small animal PET scanner Eplus-166,exploiting ordinary subsetized list-mode EM(S-LMEM) algorithm and orthogonal distance-based ray-tracer(OD-RT),we eventually achieve list-mode tomography reconstruction.System response matrix(SRM),which establishes mapping relationship between the image and the projection space,is one key problem in iterative reconstruction algorithm.OD-RT is based on an optimization Siddon’s algorithm to calculate the SRM,generating line-of-response(LOR) which is approximately Gaussian-shaped,achieving better modeling of detector response function(DRF).The results demonstrate that image resolution recovery achieves the inherent properties of the scanner and that on-the-fly ray-tracer for real-time calculation of system response matrix is feasible for dynamic reconstruction.Meanwhile,the optimal parameters for calculating SRM are found by experiments.     

联合代数重建算法中基于像素的投影计算方法

联合代数重建法是CT重建的一种重要方法,算法中投影计算时间占重建时间的一半以上。提出一种可以在联合代数重建方法中快速计算投影系数矩阵并优化内存的方法。该方法从每个像素出发直接定位到相交射线,随后利用该结果完成投影系数的计算．并可利用射线、像素的相关性优化计算。     

基于SART算法的CL硬化伪影校正方法研究

X射线薄板层析成像(CL)系统是一种针对板状构件的新型断层成像系统,该系统中存在射束硬化现象。本工作研究了一种基于SART算法的硬化伪影校正算法（SART-BHC算法）,通过对该算法的研究及对CL系统矩阵的计算,使该方法能应用于CL中。通过模拟与实验相结合的方式,利用蒙特卡罗方法获得CL投影的模拟数据,在实际CL中获得实验数据,然后利用SART-BHC与FPB算法对两种数据分别重建。结果表明,SART-BHC算法可应用于CL中,不需要任何先验知识,能很好地校正硬化伪影,并对层间混叠有抑制作用。     

融合压缩感知—Landweber法图像重建

为提高Landweber算法的收敛速度,将压缩感知理论引入到Landweber算法中,理论上证明了该算法的可行性并用改进的距离驱动进行系统矩阵的建模。实验结果证明:融合算法进行图像重建时,算法的收敛速度及采样时间均优于Landweber算法。并用GPU对重建算法进行加速,大幅度提高了算法的执行速度。     

基于融合压缩感知的Landweber算法研究

为提高Landweber算法的收敛速度,将压缩感知理论引入Landweber算法中,理论上证明了该算法的可行性并用改进的距离驱动进行系统矩阵的建模。实验结果证明:融合算法进行图像重建时,算法的收敛速度及采样时间均优于Landweber算法。并用GPU对重建算法进行加速,大幅度提高了算法的执行速度。     

3D image reconstruction for a Compton SPECT camera model

Proposes a 3D image reconstruction algorithm for a 3D Compton camera being developed at the University of Michigan. The authors present a mathematical model of the transition matrix of the camera which exploits symmetries by using an adapted spatial sampling pattern in the object domain. For each projection angle, the sampling pattern is uniform over a set of equispaced nested hemispheres. By using this sampling pattern the system matrix is reduced to a product of a (approximately) block circulant matrix and a sparse interpolation matrix. This representation reduces the very high storage and computation requirement inherent to 3D reconstruction using transition matrix inversion methods. The authors geometrically optimize their hemispherical sampling and propose a 3D volumetric interpolation. Finally, the authors present a 3D image reconstruction method which uses the Gauss-Seidel algorithm to minimize a penalized least square objective     

CT代数重建算法的快速实现

代数重建算法比解析重建算法在重建图像质量上有很大优势,但代数重建算法计算量较大,因而使其在实际应用中受到许多限制.针对代数重建算法中系数矩阵计算占绝大部分重建时间的情况,提出了一种将系数矩阵预先计算,并将系数矩阵计算结果存储于硬盘的方法.该方法大大提高了代数重建算法速度,并能够使用计算复杂的精确投影系数矩阵,从而可提高...     

核电事故应急随机网络的粒子群优化分析

本文构建了核电事故应急过程的GERT随机网络模型，在分析日本福岛核事故应急救援过程的基础上，研究智能计算方法与传统随机网络相结合的途径。将应急过程分解为串联环节和并联环节，将并联环节作为串联环节的一部分，先以整体为对象进行资源配置优化，再单独分析并联环节。分析了应急资源对各救援环节的作用，在应急资源一定的前提下提出了对应的粒子运动速度矢量受限。利用速度投影矩阵纠正粒子运动，得到了资源受限的粒子群优化算法，获得了应急过程中资源的优化配置，以及降低了核电事故应急的时间消耗。     

X射线CT成像条状伪影校正

X射线CT成像过程中,由光子饥饿引起的CT图像中的条状伪影退化了CT图像的质量,增大了CT图像的数值统计误差,进而影响到材料探测结果。本文提出了一种基于自适应中值滤波的条状伪影校正方法,该方法依据投影数据的幅值自适应地设定滤波的窗口尺寸。针对多个相邻探元处于光子饥饿状态的情况,设定了阈值,判断中值滤波后的投影信号幅值是否处于阈值之下,否则继续扩大滤波窗口,直至满足阈值判断准则。本文通过实验验证了方法的有效性,该方法简单易行,适于实际工程应用。     

安全级数字化仪控系统行为确定性设计分析

安全级数字化仪控系统行为逻辑通过软件承载,但软件可靠性评价相对困难,因此为确保安全级数字化仪控系统行为的复现性和及时性,保障系统的可靠性和安全性,需开展行为确定性设计。本文依据标准要求并结合工程经验,提出了安全级数字化仪控系统确定性设计需求,并从安全级数字化仪控系统确定性体现的两个方面出发,提出可通过基于模型的形式化建模来保证系统的复现性,通过对系统各个环节响应时间的分配来保证系统响应的及时性,为安全级数字化仪控系统行为确定性设计提供参考。