探测角度对笔束X射线荧光CT成像质量的影响 
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Influence of Detection Angle on the Quality of Pencil-Beam X-Ray Fluorescence CT
1 重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室, 重庆 400054
2 重庆理工大学智能光纤感知技术重庆市高校工程研究中心, 重庆 400054
图 & 表
图 1. 笔束XFCT的原理
Fig. 1. Schematic of pencil-beam XFCT
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图 2. XFCT系统模型。(a)系统模型的透视图;(b)系统模型的俯视图
Fig. 2. Model of XFCT system. (a) Perspective view of system model; (b) top view of system model
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图 3. 入射X射线能谱
Fig. 3. Energy spectrum of incident X-ray
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图 4. 荧光光谱
Fig. 4. Fluorescence spectrum
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图 5. 提取的荧光信号
Fig. 5. Fluorescence signals of extracted
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图 6. 探测角度为90°时投影数据的正弦图
Fig. 6. Sinogram of projection data when the detection angle is 90 °
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图 7. 部分角度投影数据的重建图像。(a) 35°;(b) 325°;(c) 145°;(d) 215°;(e) 90°;(f) 270°
Fig. 7. Reconstructed images of partial angle projection data. (a) 35°; (b) 325°; (c) 145°; (d) 215°; (e) 90°; (f) 270°
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图 8. 不同探测角度重建图像的CNR。(a)探测角度为35°~145°;(b)探测角度为215°~325°
Fig. 8. CNRs of reconstructed image from all detection angles. (a) Detection angle is 35°-145°; (b) detection angle is 215°-325°
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表 1探测器参数
Table1. Detector parameters
| Parameter | Value |
|---|
| Energy range | 12-120 keV | | Energy resolution | 0.2 keV | | Detection surface area | 0.015 cm2 | | Coverage angle | 5° |
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表 2SpeckCalc参数
Table2. SpeckCalc parameters
| Parameter | Value |
|---|
| Anode target material | tungsten | | Tube voltage | 120 kVp | | Beryllium filter thickness | 0.8 mm | | Tin filter thickness | 1.8 mm | | Energy resolution | 0.5 keV |
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表 3部分重建图像的CNR
Table3. CNRs of partially reconstructed images
| Reconstructionalgorithm | Forward scattering | Vertical scattering | Back scattering |
|---|
| 35° | 325° | 90° | 270° | 145° | 215° |
|---|
| FBP | 9.34 | 11.75 | 8.95 | 12.52 | 13.92 | 8.69 | | SART | 11.45 | 13.06 | 12.06 | 12.55 | 14.24 | 13.68 | | ML-EM | 11.79 | 13.44 | 12.74 | 12.73 | 14.85 | 14.15 |
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马致臻, 蒋上海, 罗彬彬, 石胜辉, 邹雪, 汤斌, 吴德操, 赵明富. 探测角度对笔束X射线荧光CT成像质量的影响[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(16): 161103. Zhizhen Ma, Shanghai Jiang, Binbin Luo, Shenghui Shi, Xue Zou, Bin Tang, Decao Wu, Mingfu Zhao. Influence of Detection Angle on the Quality of Pencil-Beam X-Ray Fluorescence CT[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(16): 161103.
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