基于机器学习算法的四角读出型塑料闪烁体探测器缪子定位与散射成像的模拟研究

宇宙线缪子是存在于自然界中一种穿透力极强的天然射线。目前主流的缪子探测器包括气体探测器和塑料闪烁体条探测器,虽然它们具有高精度,但成本较高且结构复杂。本研究基于四角读出的塑料闪烁体探测器,利用长短时记忆网络(LSTM)算法和密度聚类的DBSCAN算法的定位。使用Geant4仿真软件构建大面积(800 mm×800 mm)的四角读出塑料闪烁体缪子成像系统,对模拟数据实现缪子位置重建与成像结果。首先,采用LSTM算法作为探测器上的缪子定位方法,通过与实验中已获得的400 mm×400 mm探测器重建入射位置图像的结果比较以验证本研究模拟方法的可靠性,结果表明,模拟得到的位置分辨可达到厘米级。其次,利用DBSCAN算法对钨块构建的“U”“S”“C”三种形状模型的PoCA散射成像结果进行聚类优化,实现对钨块成像点与噪点的区分,使得成像结果更有区分度,为缪子探测器系统的构建提供新的思路与方向。

质子治疗对细胞自由基产额影响的蒙特卡罗模拟计算

随着质子FLASH治疗等新兴放疗技术的发展,细胞受辐照后生物学效应的不确定性成为急需解决的难题。由于缺乏对物理-化学阶段机理的完整理解,目前的模拟工作仍然以调整化学参数使自由基产额与实验数据相匹配为主。作为一个不断发展的蒙特卡罗软件,Geant4能够在纳米尺度上模拟入射粒子在短时间内通过物理和化学相互作用引起水分子辐解的过程。基于Geant4软件构建了一个简易的细胞模型,模拟了细胞靶体内自由基产额受辐射粒子影响的情况,并对靶内自由基产额的变化趋势进行了详细计算。研究表明,随着LET的逐渐增大,自由基OH^(·)的数目占比从25%下降到10%左右。当考虑质子FLASH透射治疗时,使用25%的自由基OH^(·)数目占比作为化学损伤参数去评估细胞DNA损伤将会更为合理。同时,两种活性氧自由基O_(2)^(·)和O_(2)^(-)在超高剂量率下的产额G(t)随模拟时间的发展都出现了不同程度的升高。研究结果阐明了不同治疗深度下细胞靶体内自由基产额随时间和粒子能量的变化情况,揭示了模拟工作中质子FLASH治疗在布拉格峰区和坪区应该采用不同的化学损伤参数。

地氟醚与异氟醚、安氟醚应用于腹部手术麻醉的比较

地氟醚是新型卤族类吸入麻醉药,麻醉诱导快,恢复迅速,对机体循环功能影响小。我院自1998年开始应用,取得良好效果,本文对地氟醚、异氟醚和安氟醚应用于腹部外科手术麻醉的情况作了比较,报道如下。 临床资料 1.病例选择:ASA Ⅰ～Ⅱ级择期腹部手术患者75例,年龄30～52岁,体重55～73kg。随机分成地氟醚(D)组、异氟醚(Ⅰ)组和安氟醚(E)组,每组各25例。

胸腔镜下胸交感神经部分切除术的麻醉

本文探讨气管插管静吸复合全麻用于胸腔镜下行胸交感神经部分切除术的可行性。将35例手汗症病人行气管插管.胸腔内注入二氧化碳,术中及时调整呼吸参数。结果35例胸腔上部均暴露良好,术野清晰,手术操作顺利,呼吸循环功能稳定。证明气管插管,术侧胸腔内适当正压,选择性双肺通气,用于该手术、是一种简便、安全、有效、经济的方法,值得推广。

浅谈核能和核技术的和平利用

本文从核能工程以及核技术在工业、农业、医学、水文学、文物、环境保护、太空探索和宇宙学等领域的应用,简要介绍了其工作原理和特点,旨在向公众普及身边的核能与核技术利用知识。

1998年伊斯坦布尔^(60)Co源辐射事故概况与分析

本文从土耳其辐射防护监管基础设施、含源供应商(SES公司)、放射源信息、辐射事故过程、辐射应急、医疗救治、剂量估算等方面对伊斯坦布尔^(60)Co源辐射事故进行了说明和分析。事故表明,未经土耳其原子能机构(TAEK)许可,SES公司将高活度废旧^(60)Co源长期储存于伊斯坦布尔仓库,未定期开展放射源台帐检查;未经SES公司授权将换源容器作废品销售,安全管理薄弱是事故发生的主要原因。TAEK应急的快速响应、IAEA国际援助团的应急与医疗建议、IAEA会员国的密切合作、电离辐射损伤医疗技术等为辐射事故应急和受照人员的医疗救助提供了有力保障。本案例可为辐射事故应急提供借鉴和参考。

一起工业探伤辐射事故的国际救援概况与分析

本文结合2012年秘鲁发生的一起^(192)Ir源工业探伤辐射事故,对其辐射安全监管机构及法律法规进行了初步介绍,并从事故发生过程、应急响应、初步剂量评估、临床表现与诊断以及IAEA援助团的医疗建议、剂量重建、受照者医疗管理、结论和经验教训等方面对该起辐射事故进了分析说明。事故的实践表明:探伤公司RPO未到探伤现场监督作业过程,由未获得探伤作业许可证的工人操作探伤设备,且未配带辐射报警仪,未利用辐射监测仪判断放射源是否回到探伤机源容器内,是事故发生的主要原因。事件和紧急情况信息统一交换系统、IAEA国际援助团的快速组建和医疗建议、IAEA会员国的密切合作、辐射损伤专业医疗技术、充足的资金,可以为事故应急和受照人员的医疗救助提供有力保障。本案例可为辐射事故应急提供借鉴和参考。

地铁盾构下穿基础薄弱房屋沉降控制技术研究

本文对地铁盾构施工下穿基础薄弱房屋问题,首先对盾构下穿基础薄弱房屋风险进行分析,进而以深圳某地铁下穿基础薄弱房屋为例,详细介绍了下穿前、下穿时及下穿后的相关技术控制措施,可以为相关工程施工作业提供合理的技术方案支持。

人防通信建设过程中存在的问题及解决策略

人防通信工程建设,是国防工程的重要组成部分,是预防城市空袭而建的防空通信体系,具有重要的军事价值与使用价值。是空中作战胜利的保障,在现代信息化战争中,具有重要的战略意义,作者就人防通信建设过程中存在的问题进行分析,并提出应对策略以供参考。

地铁盾构隧道无端墙密闭钢套筒接收技术研究

地铁盾构隧道施工中由于盾构到达时接收端主体结构未施工或盾构出洞端头未进行加固导致盾构无法接收的情况。采用钢套筒密闭结构施工工艺有效解决上述情况带来的风险。以地铁区间为实例,在借鉴以往经验的基础上,在接收端未施工二衬结构的情形下,对盾构钢套筒接收[1]进行研究,考虑防水及其密闭性,为相关地铁盾构隧道施工提供了指导和借鉴。

手术用药闭环化管理模式的建立与持续改进

目的加强手术用药的质量与使用管理,保证患者术中用药安全、有效、及时。方法在手术室成立手术药房,制订工作制度、岗位职责及标准操作规程,由药师负责对药品进行管理;以药箱和药盒为转运载体,对术中用药实行闭环化管理,即药师按照目录预先补充药箱和药盒中药品,麻醉医师手术前到药房领取所需药箱和药盒或其他药品,手术结束后将剩余药品和空安瓿交还手术药房,药师对药品实际使用量、医嘱开具量及空安瓿数量进行核对。结果手术药房建立后,药品质量得到了有效监控,处方质量得到了显著提升,药品实际使用量、医嘱开具量及空安瓿数量达到了一致。结论在手术室成立手术药房并建立闭环化药品管理模式,可实现对手术用药的精细化管理。

NICA-MPD中电磁量能器模块性能的Geant4模拟研究

桶状抽样型电磁量能器(Electromagnetic Calorimeter,Ecal)是俄罗斯在建的重离子超导同步加速器(Nuclotron-based Ion Collider faсility,NICA)中多功能探测谱仪(Multi-Purpose Detector,MPD)上的一个重要探测器,主要用于探测10 MeV至几个GeV能域内电子和光子的能量、时间、位置信息。基于Geant4软件,使用单能电子研究了入射位置及闪烁体层数对探测器模块(module)能量分辨率的影响,闪烁体层数和电子能量对探测器单元(tower)时间分辨率和Ecal位置分辨率的影响。模拟结果表明:随着电子入射位置由module边缘向中心移动,闪烁体内能量沉积由718 MeV增加至758 MeV;在tower长度为415.5 mm条件下,随着闪烁体层数增加,module能量分辨率变差,tower时间分辨率变好,Ecal位置分辨率变差。在兼顾量能器的各项性能后,tower中闪烁体最佳层数为211层,Ecal能量分辨率好于4.35%,时间分辨率小于112 ps,位置分辨率好于2 mm;在相同条件下,电子能量越高电磁量能器的时间分辨率和位置分辨率越好。