宇宙射線μ子成像技術(shù)是一種新裂變核材料探測(cè)技術(shù)，根據(jù)μ子穿過(guò)被探測(cè)物體前后徑跡偏轉(zhuǎn)角的變化，結(jié)合圖像重建算法，可以探測(cè)物體內(nèi)部是否含有裂變核材料，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛、集裝箱等走私裂變核材料的無(wú)損傷檢測(cè)。在μ子成像裝置中，觸發(fā)邏輯插件是觸發(fā)判選系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是快速實(shí)時(shí)的對(duì)有效μ子事例進(jìn)行選擇，并產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。觸發(fā)信號(hào)的目的是減少偶然觸發(fā)率并排除無(wú)效的本底事例，當(dāng)一個(gè)μ子穿過(guò)六組漂移管探測(cè)器和上下塑料閃爍體探測(cè)器時(shí)，稱之為一個(gè)可用的好事例，當(dāng)可用的好事例出現(xiàn)時(shí)，需要為系統(tǒng)提供一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)邏輯信號(hào)是塑料閃爍體S1和S2以及上層漂移管與下層漂移管四組信號(hào)相符合而產(chǎn)生的。論文調(diào)研了宇宙射線μ子成像技術(shù)的研究現(xiàn)狀，對(duì)μ子成像技術(shù)中觸發(fā)邏輯電路這一重要組成部分進(jìn)行了研究，并研制了用于宇宙射線μ子成像原型樣機(jī)的觸發(fā)邏輯電路插件。具體工作如下：1、根據(jù)國(guó)內(nèi)外宇宙射線μ子成像技術(shù)的發(fā)展情況，對(duì)宇宙射線μ子成像裝置的工作原理進(jìn)行了理論研究，并結(jié)合μ子成像技術(shù)中觸發(fā)邏輯電路的研究需要，確定觸發(fā)邏輯電路的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要求。2、根據(jù)可編程邏輯電路（FPGA）的特點(diǎn)及LVDS信號(hào)傳輸?shù)囊�，設(shè)計(jì)了用于μ... 

【文章來(lái)源】：南華大學(xué)湖南省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

LANL實(shí)驗(yàn)室對(duì)由鉛塊組成的“LANL”四字母的μ子成像結(jié)果

第二章 宇宙射線 μ 子成像裝置線 μ 子是初級(jí)宇宙射線穿過(guò)地球大氣層時(shí)，與大氣層中的空生的高能帶電粒子，它具有極強(qiáng)的穿透能力，能夠輕易地穿到介質(zhì)中的 μ 子與介質(zhì)發(fā)生多次庫(kù)侖散射作用后，其運(yùn)動(dòng)方散射角，散射角分布大小與介質(zhì)內(nèi)靶核的原子序數(shù)相關(guān)。從 μ 子穿過(guò)被探測(cè)介質(zhì)前后徑跡散射角的變化，結(jié)合圖像重穿過(guò)的被測(cè)介質(zhì)內(nèi)部是否含有裂變核材料。成像原理線 μ 子與介質(zhì)相互作用有以下三種相互作用過(guò)程：在介質(zhì)中在介質(zhì)中完全被吸收以及在介質(zhì)中與運(yùn)動(dòng)路徑上的核子相互射，如圖 2.1 所示。

由表 2.2 可以看出，4GeV 的 μ 子能夠穿透 1m 厚的鈾物質(zhì)，能量 40GeV 的μ 子可以穿透幾十米的混凝土和鐵。那么對(duì)于用鉛或其他特殊材料屏蔽的物體，μ 子都能夠輕易穿過(guò)，且 μ 子被完全吸收的概率極小。例如，4GeV 的 μ 子只有在穿過(guò) 1.6m 厚的鉛時(shí)才會(huì)完全損失能量。c ）在介質(zhì)中與運(yùn)動(dòng)路徑上的核子相互作用發(fā)生多次庫(kù)倫散射μ 子穿過(guò)介質(zhì)時(shí)，會(huì)與介質(zhì)中的原子不斷發(fā)生小角度庫(kù)侖散射，在這些獨(dú)立小散射角的總效果下會(huì)形成一個(gè)最終的散射角，如圖 2.2 所示，μ 子在介質(zhì)中發(fā)生的每一次散射，其方向都是隨機(jī)的，這就導(dǎo)致了 μ 子在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)路徑的隨機(jī)性。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3230809