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清华大学学报（自然科学版） 2012年第4期52卷 517-522页

作者：薛会张丽清华大学工程物理系北京100084 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084

双能液体安全检查系统采用CT成像方法,能够获得被扫描物体的原子序数和电子密度信息,具备物质识别能力,能准确排查出行李中所含液体的违禁品和危险品,相比于只提供衰减系数信息的传统成像方法有着突出的优势。然而,金属容器存在的情况下... 详细信息

双能液体安全检查系统采用CT成像方法,能够获得被扫描物体的原子序数和电子密度信息,具备物质识别能力,能准确排查出行李中所含液体的违禁品和危险品,相比于只提供衰减系数信息的传统成像方法有着突出的优势。然而,金属容器存在的情况下,重建出的原子序数图像中存在较大的误差,给物质识别造成了困难。该文提出了一种针对金属容器问题的校正方法:首先,进行初始重建,从重建图像中估计出容器的形状和位置参数;然后根据参数设置投影模型,采用计算机仿真技术,获得容器的光电系数积分和Compton系数积分的估计值;最后,分离出液体对应的光电系数积分和Compton系数积分,消除了金属容器的影响,重建出液体的原子序数和电子密度。实验证明,这一校正方法能有效地降低重建误差。以铁容器装水情况为例,进行了多组实验,经校正后,原子序数相对误差由高于14%降低为低于2%的水平。

关键词：液体安全检查系统双能原子序数电子密度

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激光惯性约束聚变装置内复合环境的线缆耦合效应

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光学学报 2022年第23期42卷 136-145页

作者：张茂兴孟萃徐志谦吴平钟媚青清华大学工程物理系北京100084 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084

激光惯性约束聚变(ICF)装置靶室内环境复杂,激光打靶产生的电离辐射和电磁辐射都会在靶室内线缆上产生耦合电流,从而对信号产生干扰。使用自主编写的仿真代码和CST软件对两种屏蔽线缆的辐射响应进行计算,并在神光-Ⅲ靶室内进行辐照实验... 详细信息

激光惯性约束聚变(ICF)装置靶室内环境复杂,激光打靶产生的电离辐射和电磁辐射都会在靶室内线缆上产生耦合电流,从而对信号产生干扰。使用自主编写的仿真代码和CST软件对两种屏蔽线缆的辐射响应进行计算,并在神光-Ⅲ靶室内进行辐照实验,对实验结果进行初步分析比较,发现RG142线缆的电磁辐射响应小,电离辐射响应大,CERN SPA6线缆正好相反。最后,根据耦合规律提出了一种线缆的复合屏蔽结构。

关键词：激光光学激光惯性约束聚变复合环境线缆耦合复合屏蔽

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X射线源针孔成像系统优化设计研究

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原子能科学技术 2013年第12期47卷 2349-2354页

作者：谢文章邱睿李君利康玺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重点学科实验室北京100084

为提高x射线源针孔成像系统的性能，对成像能区为10～100keV的x射线源针孔成像系统进行了优化设计研究。综合应用了理论分析和蒙特卡罗模拟的方法，首先根据X射线波长、准直器角响应和x射线穿透效应对针孔成像的不同影响结果设计了可有... 详细信息

为提高x射线源针孔成像系统的性能，对成像能区为10～100keV的x射线源针孔成像系统进行了优化设计研究。综合应用了理论分析和蒙特卡罗模拟的方法，首先根据X射线波长、准直器角响应和x射线穿透效应对针孔成像的不同影响结果设计了可有效控制成像分辨率和成像面积变化的船底型准直器，随后用蒙特卡罗方法对使用该准直器的针孔成像系统进行了模拟验证。结果表明，对于100keV以下的X射线，经船底型准直器后，成像的空间分辨率和亮斑亮度较稳定，能得到相对准确的X射线源定位、定量信息。

关键词： X射线源针孔成像准直器设计蒙特卡罗

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X射线衍射技术用于酒精检测的实验研究

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原子能科学技术 2016年第4期50卷 725-731页

作者：杨戴天杙张丽清华大学工程物理系北京100084 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084

酒精是液体安检中非常重要的检测对象,准确的溶液浓度分析,有利于安检系统对于液体物质危险等级的评定以及后续的检查。衍射峰也可能成为一项重要的物理参数,为液体分类提供有价值的识别信息。采用X射线衍射(XRD)实验方法,对不同浓度的... 详细信息

酒精是液体安检中非常重要的检测对象,准确的溶液浓度分析,有利于安检系统对于液体物质危险等级的评定以及后续的检查。衍射峰也可能成为一项重要的物理参数,为液体分类提供有价值的识别信息。采用X射线衍射(XRD)实验方法,对不同浓度的酒精溶液进行了X射线衍射实验。为提高衍射谱测量的准确性,对实际测量中的系统误差进行了分析,并提出了几何标定方法。经过几何标定和能谱校正,得到了衍射峰位与酒精浓度的关系。

关键词： X射线衍射几何标定衍射峰酒精溶液液体安检

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激光惯性约束聚变装置靶室内电磁脉冲环境的理论研究

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光学学报 2019年第7期39卷 195-201页

作者：孟萃徐志谦金晗冰姜云升吴平清华大学工程物理系北京100084 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084

针对靶室内的强电磁脉冲(EMP)环境开展理论研究。按照物理机理的不同,将靶室内的EMP环境分为逃逸超热电子激励的EMP、腔体系统电磁脉冲(SGEMP)和线缆SGEMP三大类。分别建立物理模型和数学模型,采用时域有限差分、粒子模拟以及蒙特卡罗... 详细信息

针对靶室内的强电磁脉冲(EMP)环境开展理论研究。按照物理机理的不同,将靶室内的EMP环境分为逃逸超热电子激励的EMP、腔体系统电磁脉冲(SGEMP)和线缆SGEMP三大类。分别建立物理模型和数学模型,采用时域有限差分、粒子模拟以及蒙特卡罗算法进行模拟研究,仿真与实验结果吻合较好,该结果为深入研究激光-靶物理过程的电磁现象,以及提高装置电磁兼容能力提供了技术支撑。

关键词：激光光学 X射线光学激光惯性约束聚变超热电子强电磁脉冲系统电磁脉冲

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探测器偏置CBCT系统加权校正重建方法

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第2期53卷 145-149,159页

作者：郝佳李亮张丽康克军清华大学工程物理系北京100084 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室(清华大学) 北京100084

锥束CT(CBCT)以其灵活的扫描和极低的辐射剂量在医学检查和局部组织成像中得到了广泛应用。为了降低其硬件成本、减少扫描剂量,CBCT可以采用探测器横向偏置的扫描结构,在保证合适的FOV(fieldofview)的同时减小所需的探测器尺寸。但是,... 详细信息

锥束CT(CBCT)以其灵活的扫描和极低的辐射剂量在医学检查和局部组织成像中得到了广泛应用。为了降低其硬件成本、减少扫描剂量,CBCT可以采用探测器横向偏置的扫描结构,在保证合适的FOV(fieldofview)的同时减小所需的探测器尺寸。但是,这种扫描模式带来了投影数据横向截断问题,直接采用传统滤波反投影方法进行重建会引入较为严重的截断伪影和重建错误。该文针对这一问题进行分析,提出了一种投影数据加权预处理的重建思路和解决方案,在传统的滤波反投影方法中针对数据冗余区域进行加权处理,保证处理后投影数据的平滑连续及反投影系数归一。使用颌部数值模型进行了锥束CT三维投影和重建验证,对不同的探测器偏置截断情况进行了研究。实验结果表明:相对于全尺寸探测器,当探测器横向尺寸减小约30%以下时,该方法可以十分有效地降低探测器偏置导致的投影截断对重建的影响,重建结果与全尺寸探测器接近。该重建方法简单高效,针对部分偏心放置的平板探测器CBCT系统有着较强的实用性。

关键词：锥束CT 偏置探测器加权重建投影截断

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基于蒙特卡罗的HPGe伽马谱仪无源效率刻度方法

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强激光与粒子束 2013年第1期25卷 201-206页

作者：陈立马豪曾志李君利程建平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

采用MCNP5模拟与数学计算相结合,并利用探测器晶体几何的轴对称性,建立一种HPGe探测器的无源效率刻度方法。基于此方法的计算程序在使用过程中完全脱离MCNP5,运算时间为1～60s,可实现点源和同轴圆柱体源的效率刻度,能量范围为50keV～3Me... 详细信息

采用MCNP5模拟与数学计算相结合,并利用探测器晶体几何的轴对称性,建立一种HPGe探测器的无源效率刻度方法。基于此方法的计算程序在使用过程中完全脱离MCNP5,运算时间为1～60s,可实现点源和同轴圆柱体源的效率刻度,能量范围为50keV～3MeV。程序计算结果与实验数据以及MCNP5直接模拟结果比较,误差分别不超过12%和7%,证明方法可行。

关键词：蒙特卡罗方法无源效率刻度 HPGe探测器

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强激光与固体靶相互作用所致硬X射线剂量的蒙特卡罗模拟

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原子能科学技术 2014年第S1期48卷 685-690页

作者：杨博邱睿李君利张辉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

本文利用蒙特卡罗程序FLUKA建立了强激光与固体靶相互作用所致硬X射线剂量估算模型,通过与文献结果进行比较,对计算模型进行了验证。利用该计算模型研究了不同电子温度、不同靶材料(包括金、铜和聚乙烯3种常见靶材)和厚度对X射线剂量的... 详细信息

本文利用蒙特卡罗程序FLUKA建立了强激光与固体靶相互作用所致硬X射线剂量估算模型,通过与文献结果进行比较,对计算模型进行了验证。利用该计算模型研究了不同电子温度、不同靶材料(包括金、铜和聚乙烯3种常见靶材)和厚度对X射线剂量的影响。计算结果表明,X射线剂量与电子温度密切相关,并会受到靶参数的影响。相同靶厚情形下,Au靶产生的X射线剂量约为Cu靶产生的X射线剂量的1.2倍,约为PE(聚乙烯)产生的X射线剂量的5倍。另外,相较于其他靶厚,当选取电子的平均射程为靶厚时,产生的X射线剂量较大。这些计算结果将为强激光装置中电离辐射剂量的评估提供相关参考。

关键词：强激光固体靶 X射线 FLUKA

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光子计数探测器的响应函数标定及校正方法

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红外与激光工程 2017年第12期46卷 196-201页

作者：许晓飞张丽王森清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084 清华大学工程物理系北京100084

建立了XCounter Flite X1型光子计数探测器的响应函数模型。利用X射线荧光作为射线源,通过蒙特卡罗方法,模拟了入射能谱与探测器材料中的能量沉积能谱。响应函数包括高斯函数与经验型的修正函数,修正函数由直线段构成,通过最小二乘的方... 详细信息

建立了XCounter Flite X1型光子计数探测器的响应函数模型。利用X射线荧光作为射线源,通过蒙特卡罗方法,模拟了入射能谱与探测器材料中的能量沉积能谱。响应函数包括高斯函数与经验型的修正函数,修正函数由直线段构成,通过最小二乘的方法来确定其中的参数,探测器像素不一致性的校正包括阈值校正与响应函数的校正。把经过校正的模型结果与实验结果对比并计算平均误差,得到在各能量段下误差都小于2.5%的结果,利用该响应函数进行能谱恢复与材料分解,两者具有比较理想的结果,充分说明了该校正方法的有效性与准确性。

关键词：光子计数探测器响应函数 X射线荧光蒙特卡罗方法

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15MV电子加速器机头感生放射性的Monte Carlo计算

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清华大学学报（自然科学版） 2011年第8期51卷 1102-1106,1111页

作者：李文茜李君利邱睿任丽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

加速器停机后的感生放射性是工作人员所受内外照射的首要来源。Monte Carlo模拟计算是进行感生放射性预测分析的重要方法之一。该文应用Monte Carlo软件FLUKA对同方威视技术股份有限公司一台15MV电子加速器的机头屏蔽结构进行了模拟。... 详细信息

加速器停机后的感生放射性是工作人员所受内外照射的首要来源。Monte Carlo模拟计算是进行感生放射性预测分析的重要方法之一。该文应用Monte Carlo软件FLUKA对同方威视技术股份有限公司一台15MV电子加速器的机头屏蔽结构进行了模拟。给出了2个测点的吸收剂量率和周围剂量当量率随冷却时间的变化曲线及其与实验测量结果的对比,并给出了各个区域放射性核素产额随时间的变化。模拟计算与实验测量的结果在量级和衰减趋势上吻合。该文提供了一种通过Monte Carlo模拟预测感生放射性问题的方法,也可应用于其他高能粒子加速器的活化分析。

关键词：感生放射性 Monte Carlo模拟电子加速器剂量活度

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