为了实现高度准直同时较好地保留飞层界面信息, 针对高能闪光照相实验中常用的准直技术, 改进了设计方法, 以法国实验客体(FTO)为例, 利用蒙特卡罗程序对光子电子耦合输运过程进行数值模拟实验, 验证了所提出的准直器的性能, 对采用该准直器技术下的模拟照相结果进行了准直器光程扣除方法研究, 结果表明: 改进的准直器将客体芯部区域的散射照射量降低99.8%, 接收平面处的客体信号动态范围降低99.7%, 同时在图像中完整地保留了客体外界面信息；对准直器轴向分层照相的方法可以获得误差小于0.1的客体光程。

在介绍照射量计算方法的基础上，依据散射的主要来源，给出了一种从实验上检验蒙特卡罗散射模拟精度的方法。该方法的核心是: 构造一对有关联的照相布局--二者具有相同的直穿强度和不同的散射强度，两种照相布局的成像图像之差对应于它们的散射之差，其中前者可以用实验测量得到而后者可以用蒙特卡罗模拟得到,我们对三组客体模型进行了闪光照相实验和蒙特卡罗数值模拟，发现每一种客体模型下的成像图像之差及散射之差的分布形状都非常相似，并且具有几乎一致的比例系数约为4.95。

为了更直观利用照像图像信息考察照相系统的重复性，提出了利用等光程条件下的黑密度分布曲线对成像重复性进行测量的方法，通过两次成像的黑密度分布曲线的线性拟合参数来评估成像系统的成像重复性。实验测量了有无后锥条件下的闪光照相系统的重复性以及底片接收系统的成像重复性,实验结果表明:后锥的存在对成像重复性没有明显影响，底片接收时闪光照相系统的成像重复性约为5％，底片本身引入的成像重复误差约为1.6％。

研究了利用高能闪光照相方法实现密度分布测量的技术.根据闪光照相投影成像原理，将成像过程中的非线性成像因素看成一个综合性的非线性算子，利用先验测量的方法该非线性算子的响应曲线，利用该曲线校正成像图像得到待测客体的光程分布图像.采用以最小误差为重建准则的代数重建法，从光程分布图像中重建出照相客体的线吸收系数分布.最后利用相对等效质量吸收系数以及客体总质量不变的约束条件，获得照相客体的空间密度分布.在高能闪光照相实验平台上进行了静态客体的密度测量实验，测量的均方根误差约为10％.

为了在客体密度重建过程中采用迭代法扣除散射X射线的影响,提出了以散射分布均匀为主要目的的闪光照相系统设计思想。在介绍散射分布均匀性定义的基础上,分析了均匀扣除散射所带来的光程差。采用蒙特卡罗方法研究了系统放大倍数、照相距离以及后防护锥到图像接收系统的距离对散射分布均匀性的影响。结果表明:后防护锥到图像接收系统的距离是影响散射分布形状和散射照射量大小的一个主要因素;当后防护锥到图像接收系统的距离为55 cm左右时,散射分布均匀性近似最佳,而且照相距离越大,散射分布均匀性越好。这些研究结果可用于实际闪光照相系统的优化设计,在图像接收系统的响应范围内达到使散射分布均匀和降低光源模糊影响的目的。

在分析高能闪光照相中传统实验方法不足的基础上,提出了采用Monte Carlo模拟结果来建立底片光学密度与照射量之间的关系,并对一个球对称客体进行了实验照相.采用Monte Carlo方法分析了底片光学密度分布左右不对称的各种因素,认为底片光学密度分布左右不对称主要是照相器件几何对中不理想造成的,并说明了底片光学密度左右平均的合理性.在此基础上介绍了H-D曲线的生成方法,采用Silberstein理论得到了具有较高精度的H-D曲线.这种结合Monte Carlo模拟的H-D曲线测量方法不但避免了照射量测量误差,而且还考虑了H-D曲线对X射线能谱的依赖关系,更能体现实际情况,具有较高的精度.可用于球对称客体或柱对称客体的辐射照相.

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.