發(fā)布時(shí)間：2024-04-26 22:59

　　以天然宇宙射線(xiàn)μ子在物體內(nèi)發(fā)生的多重庫(kù)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(wú)需人工放射源和專(zhuān)門(mén)的射線(xiàn)防護(hù)、對(duì)強(qiáng)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(diǎn),近年來(lái)已經(jīng)成為一種很有前途的、可實(shí)現(xiàn)重核材料(尤其是特殊核材料)探測(cè)的新型無(wú)損成像技術(shù),在核安保、核廢物監(jiān)測(cè)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(fù)雜化,這些都給圖像反演帶來(lái)了很大的困難。同時(shí),由于現(xiàn)有的圖像反演算法大都是面向一般化對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的,并未考慮與目標(biāo)對(duì)象結(jié)構(gòu)、組成等有關(guān)的先驗(yàn)知識(shí),因而往往所需的輸入數(shù)據(jù)量大、計(jì)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(duì)天然μ子的源項(xiàng)特征差異問(wèn)題,提出了一套改進(jìn)版的多群模型對(duì)μ子源項(xiàng)進(jìn)行近似處理,并對(duì)其可靠性進(jìn)行了評(píng)估;然后圍繞目標(biāo)對(duì)象具有的幾何對(duì)稱(chēng)性和已知參照物這兩大類(lèi)先驗(yàn)知識(shí),提出了相應(yīng)場(chǎng)景下充分利用這些先驗(yàn)知識(shí),實(shí)現(xiàn)從μ子散射特征反推出目標(biāo)對(duì)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(biāo)應(yīng)用...

【文章頁(yè)數(shù)】：112 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２海平面上宇宙射線(xiàn)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(jí)粒子在到達(dá)地面過(guò)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(jí)??聯(lián)反應(yīng)在大氣層中會(huì)形成族射狀的向下粒子流，稱(chēng)為宇宙射線(xiàn)大氣簾射（ｃｏｓｍｉｃ－ｒａｙ?ａｉｒ??ｓｈｏｗｅｒ或ｃｏｓｍｉｃ－ｒａｙ?ｓｈｏｗｅｒ）?，如圖１．１所示。宇宙射線(xiàn)大氣簇射到達(dá)地球表面時(shí)....

圖１．３?＾子透射成像技術(shù)探測(cè)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(shí)際挖掘得到證實(shí)［１６］。日本名古屋大學(xué)的??Ｍｏｒｉｓｈｉｍａ團(tuán)隊(duì)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(shí)發(fā)現(xiàn)，在連接法老??室和王后室的大走廊上面存在一個(gè)至少３０米長(zhǎng)的新密室［｜７］，如圖１．３所示。這是考古??學(xué)上的一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，該成....

圖１．４?ＬＡＮＬ首次實(shí)現(xiàn)子對(duì)中等尺寸物體的成像

止核擴(kuò)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(kù)侖散射特性對(duì)？個(gè)鎢質(zhì)圓柱體及其兩條鋼軌支架進(jìn)行，??成像１”＃，如圖１．４所示。盡管Ｈ標(biāo)對(duì)象并不復(fù)雜，但這是人們首次利用天然宇宙射線(xiàn)??Ｍ子實(shí)現(xiàn)中等尺寸....

圖１．６?（ａ）?ＭＭＰＤＳ系統(tǒng)檢測(cè)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(xiàn)探測(cè)技術(shù)，開(kāi)發(fā)了多模態(tài)被動(dòng)式成像系統(tǒng)（Ｍｕｌｄ－??Ｍｏｄｅ?Ｐａｓｓｉｖｅ?Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?Ｓｙｓｔｅｍ，簡(jiǎn)稱(chēng)ＭＭＰＤＳ）?［４Ｑ］，如圖１．６所....

本文編號(hào)：3964996