發(fā)布時(shí)間：2022-01-12 08:36

　　由于正電子湮沒產(chǎn)生的γ光子具有抗干擾性強(qiáng)與穿透性好的特點(diǎn),正電子湮沒探測(cè)作為一種新型檢測(cè)技術(shù)具有極大的應(yīng)用價(jià)值。工業(yè)設(shè)備和物理過(guò)程的研究中常用的正電子探測(cè)方法是將正電子湮沒原理與粒子追蹤測(cè)量思想相結(jié)合的正電子發(fā)射粒子追蹤技術(shù)。本文采取理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方案,將正電子發(fā)射粒子追蹤技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用于流場(chǎng)環(huán)境下流速測(cè)量與流態(tài)顯示。在理論分析方面,本文對(duì)正電子發(fā)射粒子追蹤技術(shù)中的關(guān)鍵算法進(jìn)行研究。首先對(duì)于單示蹤顆粒,分析并對(duì)比了基于伯明翰算法以及線密度算法兩種不同原理下的定位算法;對(duì)于多示蹤顆粒,分析并對(duì)比了基于線密度算法和K-均值聚類算法兩種不同原理下的定位算法。然后將軌跡鏈接轉(zhuǎn)換為二分圖匹配并提出了基于KM算法的多軌跡鏈接算法。最后對(duì)卡爾曼濾波算法應(yīng)用于流動(dòng)軌跡平滑進(jìn)行了研究。在仿真測(cè)試方面,首先利用GATE軟件搭建正電子湮沒探測(cè)仿真模型并初始化示蹤粒子參數(shù),得到符合響應(yīng)線數(shù)據(jù)。其次對(duì)響應(yīng)線數(shù)據(jù)進(jìn)行定位處理,研究不同算法的定位精度與穩(wěn)定性差異。最后在MATLAB環(huán)境下設(shè)計(jì)不同顆粒運(yùn)動(dòng)模型,獲取仿真切片中的位置數(shù)據(jù)研究軌跡鏈接與平滑兩種算法的處理性能。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試方面,首先搭建了循環(huán)流動(dòng)測(cè)... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

威爾遜云室中的正電子徑跡圖

流動(dòng)可視化的關(guān)鍵問(wèn)題，研究了在水洞中以電解水的到了自振動(dòng)汽缸中卡爾曼渦街的產(chǎn)生。針對(duì)傳統(tǒng)氫氣示，Morton,C（2015）[13]等人提出了 種改進(jìn)的氫氣面的同時(shí)顯示。該技術(shù)能夠有效地捕捉復(fù)雜三維尾流順流結(jié)構(gòu)的形成和渦的相互作用。激光多普勒技術(shù)利微粒運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)的特性，使用光電接收器測(cè)量頻率高速運(yùn)動(dòng)流體的探測(cè)，清華大學(xué)研制了 款 HH 性測(cè)速度上限[14]。為了突破傳統(tǒng)單點(diǎn)測(cè)量的限制，同展，粒子圖像測(cè)速方法（PIV）被提出并日漸成熟。小的時(shí)間間隔內(nèi)，測(cè)量流體質(zhì)點(diǎn)的位移，并確定該的近似。由于 PIV 方法能夠在較短的時(shí)間內(nèi)得到空 種現(xiàn)代方法被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛研究。例如在超及干擾（例如 Deere 等人，1996；徐驚雷，2004；Rong動(dòng)測(cè)量（例如 Feng 等人，2009；Zhou 等人，2015；黃中流體特性研究（例如石慧嫻等人，2002；郭富德等

正電子發(fā)射粒子追蹤技術(shù)（PEPT）是 種利用正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)（PET）對(duì)運(yùn)示蹤劑進(jìn)行定位和追蹤的新型測(cè)量技術(shù)[46]。與 PET 相同，PEPT 的技術(shù)基礎(chǔ)為正電子湮沒測(cè)，但是這兩者之間的算法構(gòu)成、應(yīng)用對(duì)象以及探測(cè)優(yōu)勢(shì)又各不相似。因此本章首先介紹電子湮沒探測(cè)手段的基礎(chǔ)原理，包括正電子的產(chǎn)生、湮沒以及 γ 光子探測(cè)；其次分別介紹比較 PET 與 PEPT 技術(shù)，討論 PEPT 技術(shù)相較于 PET 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)并梳理 PEPT 技術(shù)中算的構(gòu)成；最后介紹用于仿真正電子湮沒探測(cè)技術(shù)的 GATE 軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及對(duì) GATE 環(huán)下輸出的.root 格式數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和重組的 Cern Root 數(shù)據(jù)處理軟件。2.2 正電子湮沒探測(cè)技術(shù)原理2.2.1 正電子的產(chǎn)生正電子是電子的反粒子，它的發(fā)現(xiàn)也證明了微觀世界中反物質(zhì)的存在[47]。由于正電子反物質(zhì)特性，往往需要通過(guò)人工實(shí)驗(yàn)的方法才能夠產(chǎn)生[48]。 種方法是利用放射性同位素衰變。核反應(yīng)條件下，通過(guò)回旋加速器生成缺中子的正電子放射源，放射源在發(fā)生 β+衰變會(huì)產(chǎn)生正電子，其原理以13N 衰變?yōu)槔鐖D 2.1 所示。目前在醫(yī)療領(lǐng)域被廣泛采用的超短衰期正電子顯像劑（如18F、11C、13N 及15O 等）均采用這種方式制備。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CFD investigation and PIV validation of flow field in a compact return diffuser under strong part-load conditions[J]. ZHOU Ling,SHI WeiDong,CAO WeiDong,YANG HongBin.  Science China（Technological Sciences）. 2015(03)
[2]激光多普勒測(cè)速技術(shù)進(jìn)展[J]. 張艷艷,鞏軻,何淑芳,霍玉晶.  激光與紅外. 2010(11)
[3]不同雷諾數(shù)下圓柱繞流仿真計(jì)算[J]. 詹昊,李萬(wàn)平,方秦漢,李龍安.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(12)
[4]湍流混合層流場(chǎng)的PIV測(cè)量[J]. 郭富德,陳斌,王智偉,郭烈錦,張西民.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2008(11)
[5]一種基于K-Means局部最優(yōu)性的高效聚類算法[J]. 雷小鋒,謝昆青,林帆,夏征義.  軟件學(xué)報(bào). 2008(07)
[6]聚類算法研究[J]. 孫吉貴,劉杰,趙連宇.  軟件學(xué)報(bào). 2008(01)
[7]正電子湮沒技術(shù)原理及應(yīng)用[J]. 晁月盛,張艷輝.  材料與冶金學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]閃爍體與閃爍探測(cè)器的研究動(dòng)態(tài)[J]. 張燕,曾光宇.  科技信息(學(xué)術(shù)研究). 2007(08)
[9]壓力敏感涂料技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 劉波,周強(qiáng),靳軍,馬昌友.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2006(02)
[10]唇口對(duì)側(cè)壓式高超聲速進(jìn)氣道及等直隔離段影響的數(shù)值分析[J]. 徐驚雷,張堃元.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2004(06)

博士論文
[1]多相流顆粒運(yùn)動(dòng)特性的激光測(cè)試技術(shù)研究[D]. 吳學(xué)成.浙江大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3584462