中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
利用Monte Carlo(MC)模拟技术解释实验中心线灰度曲线的各部分波形.结果发现,系统中的散射照射量、光源的尺寸和H-D特征曲线的形状对实验灰度曲线的各部分波形均有影响:散射量越大,中心信号幅度越低;H-D曲线趾部的非线性越严重,中心信号幅度也越低;光源尺寸造成图像越模糊.指出了用实验波形可以半定量确定系统散射程度和光源尺寸.在测量照射量时,应该尽可能避免散射的干扰,用台阶法测量H-D曲线时,应使台阶远离剂量片而前移.
灰度曲线 MC模拟 散射 光源尺寸 H-D特征曲线 强激光与粒子束
2006, 18(10): 1727
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
考虑了光子与物质的三种相互作用方式,用解析分析法确定光子在材料中能量的一次散射转化几率,并由此求得闪光照相系统中成像平面上的散射和最小直散比的表达式.用该公式求得的FTO客体的最小直散比约为1.0,与美国NIH实验结果0.5～1.5近似符合.
康普顿效应 对生成效应 散射转化几率 散射照射量
1 中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
2 中国工程物理研究院,流体物理研究??四川,绵阳,621900
散射问题是高能辐射成像研究中的一个重要问题,采用蒙特卡罗模拟来确定散射对提取客体信息的影响是一种重要的研究手段.简单介绍了FXRMC和MCNP4B程序的特点及其记录方式;在确保相同输入参数的条件下,针对不同的照相模型进行了对比计算.结果表明两个程序计算的散射照射量相对差别小于5%,说明这两个程序具有较高的符合程度.通过与实验结果的比较发现,这两个程序模拟的散射分布与实验结果基本一致,均可用于高能闪光照相的模拟研究.还给出了在散射检验方面的一些建议.
闪光照相 散射 比较 MCNP4B FXRMC
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
为了进一步研究高能X光散射的特性,以平板为模型,通过解析方法和蒙特卡罗(MC)数值模拟研究了X光散射的规律.研究结果表明:高能X光的散射以康普顿散射为主,当平板厚度相应的X光光程小于2.0时,平板散射中的一次康普顿散射超过75%;当到达探测器的散射照射量最大时,平板厚度相应的X光光程介于1.0与2.0之间.
闪光照相 散射 光程 平板
中国工程物理研究院流体物理研究所,绵阳,621900
利用综合法(照射量传递函数法、剥层法和MC数值模拟法)研究了闪光照相中法国实验客体FTO(French Test Object)中各种材料的有效线吸收系数.结果表明:在照相过程中,随着X光穿透的加深,其能谱不断地向材料最小质量吸收系数对应的能量值演变并窄化.在这样的能谱效应下,有效线吸收系数随着穿透材料厚度的加深而减小.铜的平均有效线吸收系数为0.299(1±3.0%)cm-1,钨的平均有效线吸收系数为0.829(1±2.7%)cm-1.在图像重建中,利用上述的有效线吸收系数能够得到高精度的材料密度分??
闪光照相 有效线吸收系数 X光能谱 综合法 Radiography ELAC X-ray spectrum Combined method
1 中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
2 中国工程物理研究院工学院计算机系,四川,绵阳,621900
针对高能电子束撞击重金属靶产生轫致辐射光子,利用蒙特卡罗方法详细研究了电子束半径与发射度以及靶的厚度对X光源特性的影响.结果表明:电子束半径与发射度不仅是影响照射量的主要因素,也是造成照射量分布不均匀的主要原因;给定电子束,存在一个靶厚度使得靶前1m处的照射量最大.因此,在X射线成像系统的设计和模拟过程中,应综合考虑电子柬半径与发射度和靶厚的影响.
MC模拟 电子束参数 转换靶 照射量 Monte carlo simulation Parameters of the electron beam Converting target Exposure
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
对法国试验客体(FTO)的3 m照相系统建模,利用Monte-Carlo方法模拟X光子输运过程,得到了系统的散射分布和系统器件对散射的贡献.结果表明:后保护锥是系统散射的主要来源,对于任意一点,后保护锥的散射占总散射的75%以上.FTO的散射主要是FTO外层材料和边缘的散射,这部分散射占客体总散射的90%以上.利用坡度准直器对系统散射严重的区域进行的降散射,表明坡度准直器是一个很好的降散射器件,能有效提高图像质量.
闪光照相 散射 Monte-Carlo模拟 直散比 光程 坡度准直器 Flash X-ray radiography Scatter Optical length Direct-scatter ratio Monte-Carlo simulation Graded collimator
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
利用闪光照相基本原理和成像原理,在直接记录法和转换屏记录法的情况下,研究了闪光照相中影响X射线在材料中光程确定的主要因素.结果表明,影响光程确定的几个因素是:散射效应、光源角分布效应、立体角效应和能谱效应.对于高能闪光照相,散射效应是影响光程确定的最主要因素,散射的存在使光程的测量值比实际值降低20%～40%.因此必须在做CT之前,对散射的影响进行修正.
光程 散射 线吸收系数 Monte-Carlo模拟 Optical path Scatter effect Linear attenuation coefficient Monte-Carlo simulation
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
用解析法和Monte-Carlo法研究了钨球闪光X光照相的散射照射量空间分布随钨球半径、系统中元件构成以及保护器件与记录平面间距的变化规律.指出散射照射量的空间分布是不均匀的,它随球半径增加而变大;保护器件是散射照射量的主要来源,增加从保护器件到记录平面的距离,可以降低散射分布不均匀性,以及有效地减少散射.
钨球 保护器件 散射照射量 直散比 散射分布不均匀性 Depth-penetration object Back protection Scatter exposure Ratio of direct to scattered exposure Scatter inhomogeneity
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
用数值模拟的方法研究了FTO客体材料的线吸收系数随着穿透材料深度的变化关系,并拟合出材料有效线吸收系数与厚度之间的函数表达式.研究结果表明,在闪光照相中X光能谱发生了硬化,并随着穿透材料深度的增加谱平均线吸收系数会随之减小.FTO客体中钨的平均有效线吸收系数O.838(4.53%)cm-1,铜的平均有效线吸收系数O.297(4.96%)cm-1,能谱效应对有效线吸收系数的影响小于5%.在图像重建中利用上述的线吸收系数能够反演出精度达5%的材料密度.
闪光照相 有效线吸收系数 谱硬化 解析法 Radiography Efficient linear attenuation coefficient Spectrum hardening Analytical method 强激光与粒子束
2004, 16(10): 1356
