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(hù)、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(fù)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(jìn)行設(shè)計和開發(fā)的,并未考慮與目標(biāo)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(jìn)版的多群模型對μ子源項進(jìn)行近似處理,并對其可靠性進(jìn)行了評估;然后圍繞目標(biāo)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(biāo)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(biāo)應(yīng)用...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)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(dá)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(dá)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(xué)的??Ｍｏｒｉｓｈｉｍａ團(tuán)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(xué)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(jìn)行，??成像１”＃，如圖１．４所示。盡管Ｈ標(biāo)對象并不復(fù)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