留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

电子照相技术成像模拟研究

贾清刚 杨波 许海波 佘若谷

贾清刚, 杨波, 许海波, 等. 电子照相技术成像模拟研究[J]. 强激光与粒子束, 2021, 33: 054002. doi: 10.11884/HPLPB202133.200300
引用本文: 贾清刚, 杨波, 许海波, 等. 电子照相技术成像模拟研究[J]. 强激光与粒子束, 2021, 33: 054002. doi: 10.11884/HPLPB202133.200300
Jia Qinggang, Yang Bo, Xu Haibo, et al. Study on imaging simulation of electronic photography[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2021, 33: 054002. doi: 10.11884/HPLPB202133.200300
Citation: Jia Qinggang, Yang Bo, Xu Haibo, et al. Study on imaging simulation of electronic photography[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2021, 33: 054002. doi: 10.11884/HPLPB202133.200300

电子照相技术成像模拟研究

doi: 10.11884/HPLPB202133.200300
基金项目: 国家自然科学基金项目(11675021);国家自然科学青年科学基金项目(11805018)
详细信息
    作者简介:

    贾清刚(1986—),男,博士,副研究员,从事辐射诊断研究

    通讯作者:

    杨 波(1981—),男,博士,副研究员,从事核测试诊断研究

  • 中图分类号: TL632; TB302.5

Study on imaging simulation of electronic photography

  • 摘要: 针对高能电子照相的关键物理过程开展蒙特卡罗照相模拟研究,采用Geant4围绕2.5 GeV电子在四极透镜组内的输运、电子与物质相互作用衰减等照相基本过程展开研究。通过设计不同材料、不同厚度的含缺陷平板作为模拟照相客体,开展放大型电子照相系统缺陷分辨能力模拟。此外,采用不同材料、不同厚度的台阶样品,模拟获得了电子束流穿过相应面密度材料后的线扩展函数,进一步评估电子照相对实心客体的探测分辨能力。
  • 图  1  电子在闪烁板内激发荧光后,光输运所致景深模糊示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of blurring caused by light transport after electrons excited fluorescence in scintillator

    图  2  电子穿过四极透镜组的可视化轨迹(Geant4_openGl显示)

    Figure  2.  Visualization of electron trajectories through quadrupole lenses (Geant4_openGl)

    图  3  4块含不同空隙样品(Geant4_openGl显示)

    Figure  3.  Four samples with different voids (Geant4_openGl)

    图  4  钨与铜台阶样品示意图

    Figure  4.  Schematic diagram of tungsten and copper step samples

    图  5  钨与铜缺陷板投射图像

    Figure  5.  Projection image of tungsten and copper defect plate

    图  6  电子通量密度

    Figure  6.  Electron flux density

    图  7  钨与铜台阶样品线源透射图像

    Figure  7.  Line source transmission image of tungsten and copper stepped samples

    图  8  抛光前后光束取样光栅衍射效率分布图

    Figure  8.  Diffraction efficiency map of a BSG pre-polishing and post-polishing at 532 nm

  • [1] Merrill F, Harmon F, Hunt A, et al. Electron radiography[J]. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2007, 261(1/2): 382-386.
    [2] Maenchen J E, Menge P R, Rovang D C, et al. Intense electron beams for radiography[R]. Albuquerque: Sandia National Laboratories, 2000.
    [3] Merrill F E. Flash proton radiography[J]. Reviews of Accelerator Science and Technology, 2015, 8: 165-180. doi: 10.1142/S1793626815300091
    [4] 卢亚鑫, 杨国君, 魏涛, 等. 高能电子照相成像模糊模拟研究[J]. 强激光与粒子束, 2016, 28:014002. (Lu Yaxin, Yang Guojun, Wei Tao, et al. Image blur in high energy electron radiography[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2016, 28: 014002 doi: 10.11884/HPLPB201628.014002
    [5] 卢亚鑫, 杨国君, 魏涛, 等. 2.5 GeV高能电子照相实验束线设计及成像能力研究[J]. 高能量密度物理, 2017, 3(1):25-30. (Lu Yaxin, Yang Guojun, Wei Tao, et al. [J]. High Energy Density Physics, 2017, 3(1): 25-30
    [6] 赵全堂, 张子民, 曹树春, 等. 高能电子成像研究进展[J]. 原子能科学技术, 2019, 53(9):1651-1655. (Zhao Quantang, Zhang Zimin, Cao Shuchun, et al. Status and progress of high energy electron radiography[J]. Atomic Energy Science and Technology, 2019, 53(9): 1651-1655 doi: 10.7538/yzk.2019.youxian.0160
    [7] 卢亚鑫. 基于Geant4的高能电子照相模拟研究[D]. 绵阳: 中国工程物理研究院, 2016.

    Lu Yaxin. Charged particle radiography study by using Geant4[D]. Mianyang: China Academy of Engineering Physics, 2016.
    [8] 肖家浩. 高能电子成像技术在高能量密度物质诊断中的应用[D]. 北京: 中国科学院大学, 2019.

    Xiao Jiahao. The application of high energy electron radiography in high energy density materials diagnosis[D]. Beijing: University of Chinese Academy of Sciences, 2019.
    [9] 王致远. 高能电子成像方法的初步研究[D]. 北京: 清华大学, 2014.

    Wang Zhiyuan. The preliminary research of imaging diagnostic by high energy electron beam[D]. Beijing: Tsinghua University, 2014.
    [10] 肖渊, 王晓方, 滕建, 等. 激光加速电子束放射照相的模拟研究[J]. 物理学报, 2012, 61:234102. (Xiao Yuan, Wang Xiaofang, Tengjian, et al. Simulation study of radiography using laser-produced electron beam[J]. Acta Physica Sinica, 2012, 61: 234102 doi: 10.7498/aps.61.234102
    [11] Xiao Jiahao, Zhang Zimin, Cao Shuchun, et al. Areal density and spatial resolution of high energy electron radiography[J]. Chinese Physics B, 2018, 27: 035202. doi: 10.1088/1674-1056/27/3/035202
    [12] Zhu Yunliang, Yuan Ping, Cao Shuchun, et al. Design and simulation of a LINAC for high energy electron radiography research[J]. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 2018, 911: 74-78.
    [13] Rong Qi, Ye Tian, Zhang Guoqing, et al. High-energy electron radiography of microstructures in a dense material[J]. The European Physical Journal Applied Physics, 2016, 75(3): 30701. doi: 10.1051/epjap/2016160009
    [14] Knoll G F. Radiation detection and measurement[M]. 4th Ed. New York: John Wiley & Sons Inc, 2010.
    [15] Allison J, Amako K, Apostolakis J, et al. Geant4 developments and applications[J]. IEEE Transactions on Nuclear Science, 2006, 53(1): 270-278. doi: 10.1109/TNS.2006.869826
  • 加载中
图(8)
计量
  • 文章访问数:  1000
  • HTML全文浏览量:  264
  • PDF下载量:  45
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-02
  • 修回日期:  2021-03-27
  • 网络出版日期:  2021-04-28
  • 刊出日期:  2021-05-20

目录

    /

    返回文章
    返回