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PoCA-DBSCAN算法μ子成像图像重建

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核电子学与探测技术 2022年第2期42卷 217-224页

作者：罗思远魏鑫季选韬朱坤彭肖宇祝锦王晓冬南华大学湖南衡阳421001

在传统PoCA算法基础上引入了DBSCAN技术,提高了μ子成像质量.首先通过Geant4模拟研究,比较了改进算法前后对不同形状钨块的成像效果,结果表明改进后的算法比PoCA和DBSCAN两种单个算法的成像效果好,图像更清晰.其次,研究了探测器尺寸对... 详细信息

在传统PoCA算法基础上引入了DBSCAN技术,提高了μ子成像质量.首先通过Geant4模拟研究,比较了改进算法前后对不同形状钨块的成像效果,结果表明改进后的算法比PoCA和DBSCAN两种单个算法的成像效果好,图像更清晰.其次,研究了探测器尺寸对重建图像的影响,发现重建质量与探测器的尺寸正相关;同时,研究了不同探测器位置分辨率下微结构气体探测器的成像效果,结果表明位置分辨好于200μm时,改进后的算法能够很好地重建钨块.最后,比较了附加屏蔽物对成像结果的影响程度,结果表明改进的算法能够有效降低屏蔽物的干扰,实现钨块与铁块的区分.

关键词： μ子成像 PoCA算法 DBSCAN算法位置分辨

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PoCA算法μ子成像技术特性研究

核电子学与探测技术 2018年第4期38卷 529-532页

作者：左文明张全虎霍勇刚黎素芬侯素霞姬国勋火箭军工程大学核工程学院西安710025

介绍了μ子散射成像的关键技术原理,系统研究了PoCA算法的实现方法与成像特性,对其在实际应用中存在的问题进行了分析,并通过模拟实验进行了验证。实验结果表明:PoCA算法的成像较快,可实现简单结构的物质检测,但在垂直方向上成像质量不... 详细信息

介绍了μ子散射成像的关键技术原理,系统研究了PoCA算法的实现方法与成像特性,对其在实际应用中存在的问题进行了分析,并通过模拟实验进行了验证。实验结果表明:PoCA算法的成像较快,可实现简单结构的物质检测,但在垂直方向上成像质量不够好,有明显的结块效应。因此,在结构更加复杂的物质探测中必须要借助其他算法。

关键词： PoCA算法 μ子成像模拟研究

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宇宙射线μ子成像触发逻辑电路插件的研制

宇宙射线μ子成像触发逻辑电路插件的研制

作者：袁勇南华大学

学位级别：硕士

宇宙射线μ子成像技术是一种新裂变核材料探测技术，根据μ子穿过被探测物体前后径迹偏转角的变化，结合图像重建算法，可以探测物体内部是否含有裂变核材料，从而实现对车辆、集装箱等走私裂变核材料的无损伤检测。在μ子成像装置中，... 详细信息

宇宙射线μ子成像技术是一种新裂变核材料探测技术，根据μ子穿过被探测物体前后径迹偏转角的变化，结合图像重建算法，可以探测物体内部是否含有裂变核材料，从而实现对车辆、集装箱等走私裂变核材料的无损伤检测。在μ子成像装置中，触发逻辑插件是触发判选系统的重要组成部分，其作用是快速实时的对有效μ子事例进行选择，并产生触发信号。触发信号的目的是减少偶然触发率并排除无效的本底事例，当一个μ子穿过六组漂移管探测器和上下塑料闪烁体探测器时，称之为一个可用的好事例，当可用的好事例出现时，需要为系统提供一个触发信号，触发逻辑信号是塑料闪烁体S1和S2以及上层漂移管与下层漂移管四组信号相符合而产生的。论文调研了宇宙射线μ子成像技术的研究现状，对μ子成像技术中触发逻辑电路这一重要组成部分进行了研究，并研制了用于宇宙射线μ子成像原型样机的触发逻辑电路插件。具体工作如下：1、根据国内外宇宙射线μ子成像技术的发展情况，对宇宙射线μ子成像装置的工作原理进行了理论研究，并结合μ子成像技术中触发逻辑电路的研究需要，确定触发逻辑电路的结构及设计要求。2、根据可编程逻辑电路（FPGA）的特点及LVDS信号传输的要求，设计了用于μ子成像的触发逻辑电路，主要包括：电源设计、FPGA可编程逻辑电路设计、插件与前端电子学电路之间的数据接口以及插件与计算机之间的数据传输接口，最终完成了触发逻辑电路插件PCB的设计及制版。3、根据触发逻辑电路的功能要求，用Verilog HDL硬件描述语言对触发逻辑电路的各个功能模块进行设计，并对各功能模块进行仿真验证，仿真结果表明各逻辑模块均满足设计要求。4、对完成的触发逻辑电路插件进行测试，主要包括电源测试、串口通信测试、DAC阈值测试以及对该插件的功能和产生的触发信号延迟时间等进行测试。测试结果表明，该插件输出触发信号脉宽为50ns,在500kHz下工作正常，可以实现对S1、S2信号从500ns到810ns之间的可编程延时，延迟精度为10ns,满足宇宙射线μ子成像样机对有效μ子事例的选择要求。本工作完成了μ子成像装置中触发逻辑电路插件的研制任务,设计制作的触发逻辑电路插件为6层的PCB电路板，其主要逻辑功能由一片EP2C35F484C8N的FPGA芯片实现，输入为LVDS电平、输出为TTL电平，通过对触发逻辑插件的各项参数进行测试，表明该电路设计是合理可行的。

关键词： μ子成像裂变核材料 FPGA 触发信号 Verilog HDL

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μ子成像中心面伪影成因及其校正方法研究

CT理论与应用研究（中英文） 2014年第3期23卷 385-394页

作者：于百蕙赵自然王学武吴笃蕃以恒冠曾志程建平清华大学工程物理系北京100084

PoCA算法和MLSD算法是宇宙线μ子成像中常用的两种算法,其成像结果在中心面普遍存在分布均匀、灰度值较小的层状伪影。本文通过分析μ子成像的物理机制和重建算法原理,研究上述中心面伪影,指出其产生原因是成像空间中存在本底物质,并在... 详细信息

PoCA算法和MLSD算法是宇宙线μ子成像中常用的两种算法,其成像结果在中心面普遍存在分布均匀、灰度值较小的层状伪影。本文通过分析μ子成像的物理机制和重建算法原理,研究上述中心面伪影,指出其产生原因是成像空间中存在本底物质,并在此基础上提出一种校正方法,模拟实验表明该方法能在不影响μ子三维重建的前提下有效地消除中心面伪影。

关键词： μ子成像中心面伪影 PoCA算法 MLSD算法

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μ子成像在地质勘探中的研究

中国科技信息 2018年第12期 57-58+14页

作者：何航中南大学地球科学与信息物理学院

由于μ子穿透力强,且毫无破坏性,关于μ子检测应用的研究在过去的15年中经历了一个令人印象深刻的发展,其在许多不同领域的应用都需要深入探讨。本文概述了μ子的一些重大发展和应用,推导总结了μ子能量损失在地下岩矿石中的原理,分析... 详细信息

由于μ子穿透力强,且毫无破坏性,关于μ子检测应用的研究在过去的15年中经历了一个令人印象深刻的发展,其在许多不同领域的应用都需要深入探讨。本文概述了μ子的一些重大发展和应用,推导总结了μ子能量损失在地下岩矿石中的原理,分析其应用于地质勘探中的可行性,提供一种全新的勘探方法。地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地

关键词： μ子成像地质勘探电离损失 μ子探测器面密度 π介子地下构造

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宇宙射线μ子成像探测器研究现状与展望

防化研究 2023年第6期2卷 13-25页

作者：王振宇王尊刚李志远樊海军李海俊席善学张耀中周春芝国民核生化灾害防护国家重点实验室

宇宙射线μ子成像技术是一种新型无损探测方法,具有无需放射源、穿透性强的优点,可用于关键核设施、核材料的探测核查。本文调研了国内外宇宙射线μ子成像技术的研究现状,从透射成像与散射成像两种方式分析了μ子成像技术的基本原理和特... 详细信息

宇宙射线μ子成像技术是一种新型无损探测方法,具有无需放射源、穿透性强的优点,可用于关键核设施、核材料的探测核查。本文调研了国内外宇宙射线μ子成像技术的研究现状,从透射成像与散射成像两种方式分析了μ子成像技术的基本原理和特点,重点梳理了国内外μ子成像探测器的发展现状,总结了核乳胶探测器、气体探测器、塑料闪烁体探测器等3类μ子探测器的成像原理、系统参数、工作特性、典型应用及优缺点,并对宇宙射线μ子成像探测器的未来发展进行了展望,为μ子探测器的进一步研究提供参考。

关键词：宇宙射线μ子 μ子成像气体探测器闪烁体探测器

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一种μ子成像触发逻辑电路的设计

南华大学学报（自然科学版） 2013年第1期27卷 31-36页

作者：袁勇王红艳龚学余刘志英南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 中国原子能科学研究院北京102413

在宇宙射线μ子成像系统中,触发逻辑电路是触发判选系统的重要组成部分,其作用是快速实时的对有效μ子事例进行选择,并产生触发信号.本文主要介绍了宇宙射线μ子成像系统触发信号的实现原理以及用Verilog HDL设计实现触发逻辑电路.

关键词： μ子成像触发逻辑电路触发信号 Verilog HDL

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天然宇宙射线μ子成像检测技术

天然宇宙射线μ子成像检测技术

第十四届全国核物理大会暨第十届会员代表大会

作者：马玲玲王文欣张小东胡碧涛兰州大学核科学与技术学院

宇宙射线μ子成像检测技术可以用来探测核材料。μ子与物质的作用主要有三种,其中一种是当高能μ子通过物体时与物质的原子不断发生库伦散射,即多重库伦散射。μ子成像检测技术主要利用这一散射过程来探测核材料。当μ子穿过被探测物体... 详细信息

宇宙射线μ子成像检测技术可以用来探测核材料。μ子与物质的作用主要有三种,其中一种是当高能μ子通过物体时与物质的原子不断发生库伦散射,即多重库伦散射。μ子成像检测技术主要利用这一散射过程来探测核材料。当μ子穿过被探测物体时,通过测量μ

关键词：宇宙射线μ子 μ子成像 PoCA算法高Z物质多重散射

来源： cnki会议评论

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基于体素化能损投影算法的μ子成像正演模拟

基于体素化能损投影算法的μ子成像正演模拟