1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室，上海 201800
2 张江实验室，上海 201210
3 中国科学院大学，北京 100049
针对小角X射线散射（SAXS）测量图样中的宇宙线提出一种去除方法，以纳米结构的周期信息为物理先验计算得到周期性散射信号的坐标信息，对各光斑级次有效信号区域内的宇宙线进行检测并去除。数值模拟了含宇宙线的SAXS测量图样序列，测试该方法对SAXS测量图样序列宇宙线的检测和去除效果，并与现有的宇宙线去除方法进行对比。计算不同曝光时间下去噪前和各方法去噪后SAXS测量图样的评价指标，可以说明该方法对于SAXS测量图样中的宇宙线具有良好的去除效果，并能在长曝光条件下获得明显的信噪比增益。
X射线光学 小角X射线散射 周期性纳米结构 宇宙线 去噪
强激光与粒子束
2023, 35(10): 104002
1 中国科学院 国家天文台 空间天文与技术重点实验室，北京000
2 中国科学院大学，北京100049
3 广西大学 物理科学与技术学院 广西相对论天体物理重点实验室，广西南宁50004
宇宙线事件是CCD和CMOS空间探测图像中普遍存在的现象，对目标的识别和提取造成了干扰。对于空间天文观测图像，提出了一种基于天文位置定标的识别算法，并在 230帧嫦娥三号月基光学望远镜的CCD图像中，共检测到29 731例宇宙线事件。与传统的拉普拉斯算法相比，本算法检测到的宇宙线事件总数多11.14%，多出的部分主要是形态与星像类似的宇宙线事件；在拉普拉斯算法检测到的样本中，98.07%可被本算法检测到；对本算法没有检测到的1.93%样本进行了检查，发现其中48.64%为恒星星像，是错误识别。分析统计了宇宙线事件在月基光学望远镜CCD靶面上的电子沉积分布，和哈勃太空望远镜的两个CCD探测器的结果对比，发现两者形态类似，但前者的峰值略高；进一步分析了宇宙线事件入射角度在CCD靶面上的二维分布，发现在两个方向上有明显超出，可以理解为探测器在嫦娥三号着陆器内部等效铝厚度较小。最后，本文提取出所有识别出的宇宙线事件的形态，建立了“CCD探测器宇宙线实体样本库”，可为空间天文望远镜图像仿真系统提供依据。
月基光学望远镜 电荷耦合器件 宇宙线 天文位置定标 天光背景拟合 lunar-based ultraviolet telescope charge coupled device cosmic rays astrometry sky light background fitting 光学 精密工程
2021, 29(10): 2330
1 海军航空工程学院控制工程系, 山东烟台 264001
2 中国人民解放军 91055部队, 浙江台州 318050
3 中国国防科技信息中心, 北京 100142
空间观测图像容易受到宇宙线噪声的干扰。本文提出一种空间观测图像宇宙线噪声去除算法。首先利用 Top-hat变换抑制观测图像的杂散光, 处理之后的观测图像背景均匀, 直方图的近 Gaussian形状得以恢复。然后利用形态学运算和中值滤波相结合的方法排除高亮过饱和恒星的干扰。最后利用 Laplacians边缘检测算法检测宇宙线噪声像素, 并利用邻域最小值滤波的方法对宇宙线像素的灰度值进行插值处理。实验结果表明, 本文方法在不产生误检测的前提下, 检测概率超过 90%, 综合性能优于本文中提到的其它三种宇宙线噪声去除方法。
宇宙线 Top-hat变换 形态学运算 中值滤波 Laplacians算子 cosmic ray Top-hat transform mathematical morphology median filtering Laplacian operator
清华大学 工程物理系， 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室， 高能辐射成像国防重点学科实验室， 北京 100084
用蒙特卡罗方法对中国锦屏地下实验室(CJPL)的缪子辐射本底进行了模拟。在对宇宙线缪子进行模拟时，依据海平面缪子流强Gaisser公式建立模型，并利用MUSIC程序，模拟了CJPL实验室的剩余缪子归一化能谱，进一步利用FLUKA程序模拟得到了缪致光子、中子的产额和平均能量。结果表明: 剩余缪子的平均能量369 GeV，通量3.17×10-6 m-2·s-1，次级光子总的注量率约1.57×10-4 m-2·s-1，次级中子总的注量率约8.37×10-7 m-2·s-1。通过与世界上其他地下实验室本底水平的对比，表明CJPL的缪子辐射环境低于世界上大多数地下实验室。
宇宙线 缪子 辐射本底 蒙特卡罗方法 cosmic ray muon radiation background Monte Carlo method 强激光与粒子束
2012, 24(12): 3015
