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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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宇宙射线μ子探测裂变核材料的成像算法

核电子学与探测技术 2011年第8期31卷 874-877页

作者：王烈铭王红艳刘志英杨宏伟庞洪超中国原子能科学研究院北京102413

宇宙射线μ子探测作为一种清洁源、深穿透、真正识别裂变核材料的新方法正在世界范围内日益受到重视,我国也在反恐领域开展此项研究,论文介绍了研究工作中图像重建算法(poca算法、期望最大化算法)以及算法模拟实验结果和分析,模拟结果... 详细信息

宇宙射线μ子探测作为一种清洁源、深穿透、真正识别裂变核材料的新方法正在世界范围内日益受到重视,我国也在反恐领域开展此项研究,论文介绍了研究工作中图像重建算法(poca算法、期望最大化算法)以及算法模拟实验结果和分析,模拟结果初步证明了宇宙线μ子进行特殊核材料检测的可行性以及图像重建算法的有效性。

关键词：宇宙线μ子成像 poca算法期望最大化算法 Geant4

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宇宙射线μ子成像重建算法研究

核电子学与探测技术 2014年第8期34卷 976-980页

作者：施帅马文彦杨岩飞王继虎安洪振郑向阳第二炮兵工程大学西安710025 环保部核与辐射安全中心北京100089

图像重建算法是成像技术中的重要组成部分。介绍了基于多次库仑散射的宇宙射线μ子成像基本原理,系统研究了现有μ子的成像算法,通过对模拟实验成像结果的对比,分析了各种算法的特点,总结了各种算法在成像精度和运算速度上的优点与不足... 详细信息

图像重建算法是成像技术中的重要组成部分。介绍了基于多次库仑散射的宇宙射线μ子成像基本原理,系统研究了现有μ子的成像算法,通过对模拟实验成像结果的对比,分析了各种算法的特点,总结了各种算法在成像精度和运算速度上的优点与不足,并在此基础上,对μ子成像算法未来的发展趋势进行了探讨。

关键词： μ子成像算法 poca算法 ML算法 EM算法 OSEM算法

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新型大面积宇宙射线缪子成像检测装置研制

核电子学与探测技术 2022年第5期42卷 885-891页

作者：陈欣南汤秀章陈雁南范澄军王晓冬刘志英胡秀华冯小芳陈杰高春宇王国宝曾自强中国原子能科学研究院北京102413 南华大学衡阳421001

研制了一套基于漂移管探测器的大面积宇宙射线缪子成像检测装置.该装置由6层交叉排列的漂移管探测器阵列构成.探测阵列面积2.2 mx2.2 m,探测位置精度好于0.9 mm,采用自触发符合技术使探测效率达到90%以上.对Al、Fe、W三种不同物质进行... 详细信息

研制了一套基于漂移管探测器的大面积宇宙射线缪子成像检测装置.该装置由6层交叉排列的漂移管探测器阵列构成.探测阵列面积2.2 mx2.2 m,探测位置精度好于0.9 mm,采用自触发符合技术使探测效率达到90%以上.对Al、Fe、W三种不同物质进行了成像实验和散射角计算,能够有效区分检测物.又对屏蔽盒内的铁块及钨块进行了成像,结果表明能够对屏蔽下的高原子序数物质进行区分.对钨字符块进行了8 h成像实验,得到了较为清晰的图像,能够分辨字符块形状.

关键词：缪子成像漂移管 poca算法

宇宙线μ子散射成像及闪烁探测器性能的模拟研究

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宇宙线μ子散射成像及闪烁探测器性能的模拟研究

作者：胡天齐中国科学技术大学

学位级别：硕士

核能安全和核材料检测是核技术研发重要课题。传统的核材料检测手段包括X射线成像、伽马射线成像,这些射线对高原子序数物质穿透能力较低,在实际应用中存在诸多困难。宇宙线缪子不参与强相互作用,其穿透性极强,而且是天然宇宙线源,可用... 详细信息

核能安全和核材料检测是核技术研发重要课题。传统的核材料检测手段包括X射线成像、伽马射线成像,这些射线对高原子序数物质穿透能力较低,在实际应用中存在诸多困难。宇宙线缪子不参与强相互作用,其穿透性极强,而且是天然宇宙线源,可用于无源条件下的高原子序数物质检测和成像,这一研究将为包括放射性核材料在内的海关检查与安全监控提供新的解决方案,在地质勘探,石油工业,核废料监测等具有潜在的应用前景。宇宙线缪子散射成像原理是洛斯阿拉莫斯国家实验室于2003年提出的,该原理是基于缪子散射角与所穿过物体原子序数相关的特点（原子序数越高,散射角变化越明显）,通过测量散射角获取成像物体的原子序数和密度分布,通过一定算法重建物体图像。探测技术主要涉及缪子径迹探测器,通过测量缪子出、入射径迹变化,计算获得散射角。由于不同材料的散射角不同,探测器的角分辨率是表征鉴别成像系统能力的关键参数。近些年来,世界各研究机构先后开展了缪子成像技术研究,研制完成不同类型的实验原型,并开始应用于海关检测、核反应堆检测等。所采用的径迹探测器均为气体探测器（MRPC、GEM、Micro Megas等）,在户外复杂环境中应用仍存在诸多困难,大多数原型机只在实验室内运行,其商业使用和工业推广仍处于空白。本论文基于闪烁探测技术和缪子散射成像原理,利用塑料闪烁体设计一套可应用于不同环境的缪子成像探测器原型,设计实验对探测器性能进行模拟和实验测试,并提出相应的定位算法。研究数据对于未来成像系统的搭建和实际应用等具有参考意义。论文基于闪烁探测技术和缪子散射成像原理,依据缪子散射成像对探测器性能要求,通过对不同构型的探测器单元性能（位置分辨、光产额）模拟,给出探测器单元的设计参数,并与实验数据进行比较。利用Geant4软件,配合已选型的径迹探测器单元,建立了有关模拟程序。论文重点研究了三角型的闪烁体单元性能,提出了有关定位算法,以及系统误差修正算法,讨论修正算法中各参数的不确定性对定位的影响,并模拟分析实验组装的不确定性所带来的影响,给出实验上预期的位置分辨测量结果。在探测器单元设计中,选择新型硅像素探测器（SiPM）作为光敏器件,有效提高探测器灵敏度,其径迹测量的位置分辨可达1 mm（RMS）。模拟与实验测量结果比较,位置分辨相差0.05 mm（RMS）（模拟未涉及读出电子学噪声贡献）,证明了模拟方法的可行性。在此基础上,利用Geant4软件,配合已选型的三角型径迹探测器单元,建立了成像系统有关模拟程序,对成像系统角分辨率和接受度随系统几何参数的变化情况进行分析。由成像目标所要求的角分辨性能（角分辨≤10mrad）,确定成像系统系统的性能参数和几何参数。利用poca算法对物体成像进行研究。研究结果证明可有效分辨铁（包括铁）以上的重原子序数的材料,达到预期研究目标,为进一步研究提供重要的参考。

关键词：宇宙线μ子成像 Geant4模拟塑料闪烁探测器成像系统角分辨 poca算法

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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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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

基于塑料闪烁体的宇宙射线缪子成像系统的研制

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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