發(fā)布時間：2024-04-26 22:59

　　以天然宇宙射線μ子在物體內(nèi)發(fā)生的多重庫侖散射為基礎(chǔ)的μ子成像技術(shù),與其它輻射成像技術(shù)相比,具有無需人工放射源和專門的射線防護、對強屏蔽條件下的重核材料敏感、可直接三維成像等突出優(yōu)點,近年來已經(jīng)成為一種很有前途的、可實現(xiàn)重核材料(尤其是特殊核材料)探測的新型無損成像技術(shù),在核安保、核廢物監(jiān)測以及軍控條約核查等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。然而,由于天然μ子通量有限,其能量、入射角度存在的明顯差異也使其在材料中的散射特征復雜化,這些都給圖像反演帶來了很大的困難。同時,由于現(xiàn)有的圖像反演算法大都是面向一般化對象進行設(shè)計和開發(fā)的,并未考慮與目標對象結(jié)構(gòu)、組成等有關(guān)的先驗知識,因而往往所需的輸入數(shù)據(jù)量大、計算資源消耗多。這些因素在一定程度上影響了 μ子成像技術(shù)的應(yīng)用范圍和性能。為了嘗試解決上述難題,本論文首先針對天然μ子的源項特征差異問題,提出了一套改進版的多群模型對μ子源項進行近似處理,并對其可靠性進行了評估;然后圍繞目標對象具有的幾何對稱性和已知參照物這兩大類先驗知識,提出了相應(yīng)場景下充分利用這些先驗知識,實現(xiàn)從μ子散射特征反推出目標對象結(jié)構(gòu)組成的方法;并采用基于Geant4框架建立的多種目標應(yīng)用...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２海平面上宇宙射線ｎ子的能量分布１??１．１．２苺于透射原理的卜ｉ子成像技術(shù)??

次級粒子在到達地面過程中，又可能與大氣層繼續(xù)發(fā)生作用，產(chǎn)生更多粒子［８］。這種級??聯(lián)反應(yīng)在大氣層中會形成族射狀的向下粒子流，稱為宇宙射線大氣簾射（ｃｏｓｍｉｃ－ｒａｙ?ａｉｒ??ｓｈｏｗｅｒ或ｃｏｓｍｉｃ－ｒａｙ?ｓｈｏｗｅｒ）?，如圖１．１所示。宇宙射線大氣簇射到達地球表面時....

圖１．３?＾子透射成像技術(shù)探測到大金字塔內(nèi)的新密室（１７］??

并斷言金字塔內(nèi)部不存在暗室，后經(jīng)實際挖掘得到證實［１６］。日本名古屋大學的??Ｍｏｒｉｓｈｉｍａ團隊利用卜１子透射成像技術(shù)研究埃及大金字塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)，在連接法老??室和王后室的大走廊上面存在一個至少３０米長的新密室［｜７］，如圖１．３所示。這是考古??學上的一個重大發(fā)現(xiàn)，該成....

圖１．４?ＬＡＮＬ首次實現(xiàn)子對中等尺寸物體的成像

止核擴散［３１】。該技術(shù)原理可行性于２００１年被提出，到ｒ?２００３年，ＬＡＮＬ的Ｂｏｒｏｚｄｉｎ??等首次成功利用Ｍ子的多重庫侖散射特性對？個鎢質(zhì)圓柱體及其兩條鋼軌支架進行，??成像１”＃，如圖１．４所示。盡管Ｈ標對象并不復雜，但這是人們首次利用天然宇宙射線??Ｍ子實現(xiàn)中等尺寸....

圖１．６?（ａ）?ＭＭＰＤＳ系統(tǒng)檢測４０英尺的集裝箱；（ｂ）?ＭＭＰＤＳ系統(tǒng)的軟件界面１４＜＞］??

ＭＴ”區(qū)分鉛和ＨＥＵ需要５？ｌＯｍｉｎ，區(qū)分鎢和ＨＥＵ需要１０？２０ｍｉｎ。為了提高系統(tǒng)性??能和效率，ＤＳ公司結(jié)合中子和丫射線探測技術(shù)，開發(fā)了多模態(tài)被動式成像系統(tǒng)（Ｍｕｌｄ－??Ｍｏｄｅ?Ｐａｓｓｉｖｅ?Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?Ｓｙｓｔｅｍ，簡稱ＭＭＰＤＳ）?［４Ｑ］，如圖１．６所....

本文編號：3964996