基于体弹跳射线法的等离子体目标散射建模技术研究

针对非均匀等离子体包裹目标的电磁散射问题,提出了一种基于体射弹射线法的建模技术,重点研究电磁波在介质体中的传播特性及散射分析方法。针对在介质体中透射与反射射线数据量激增的问题,提出了基于迭代追踪加速技术以此提高体介质散射中透射反射射线的追踪效率。仿真实例表明,与传统弹跳射线法相比,体弹跳射线法能更快速准确地计算出等离子体目标的散射特性。采用所提出的技术研究了等离子体鞘套对阿波罗号返回舱雷达散射截面积的影响,验证了等离子体对目标雷达散射截面积有一定缩减作用。

类氦C离子诱发不同金属厚靶原子的K-X射线

利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,Ni靶原子相互作用发射的K_(β)与K_(α)X射线的分支强度比随入射离子动能增加而减小,而Nb,Mo靶原子发射的K-X射线分支强度比变化不明显.利用厚靶截面公式计算了靶原子K-X射线的发射截面,并与不同的理论模型及质子的结果进行了对比.结果表明随类氦C离子动能的增大,Fe,Ni靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与考虑多电离的两体碰撞近似修正模型最为符合Nb,Mo靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与平面波恩近似模型的理论值最为接近.质子与单核子C离子能量相同时,质子比类氦C离子激发不同靶的K-X射线产生截面约小3个数量级.

^(60)Co-γ射线对不同无花果品种一年生枝条的辐射效应分析

【目的】研究^(60)Co-γ射线对不同无花果品种一年生枝条死亡率、抗氧化酶活性等相关理化指标的影响,确定最佳辐射诱变剂量,为利用^(60)Co-γ射线辐射诱变技术提高无花果遗传多样性、创造新种质、培育优良新品种提供科学依据。【方法】以无花果品种布兰瑞克和中华紫果一年生休眠枝为试材,采用^(60)Co-γ射线为辐照源,设置不同剂量0、30、45、60、75 Gy的辐射处理,分析辐照引起枝叶死亡率、酶活性等变化。【结果】随着辐射剂量的增加,2个无花果品种扦插苗成活率呈下降趋势,株高、茎粗、节间长度、叶片长度、叶片宽度和分枝数指标呈下降趋势,叶片长宽比差异不显著。中华紫果品种的SOD、POD、CAT等酶活性均呈现先增后减的趋势,分别在45、60 Gy剂量时达到峰值,MDA含量呈现一直上升趋势,H_(2)O_(2)含量呈现先增后降趋势。布兰瑞克品种的SOD、POD、CAT酶活性,随着辐射剂量的增加均呈现先降后增趋势。MDA、H_(2)O_(2)含量基本保持上升趋势。【结论】辐射导致无花果扦插苗幼苗生长缓慢、株高矮化、茎粗变细、叶片变小、分枝减少。中华紫果的半致死辐射剂量为56 Gy,布兰瑞克为70 Gy,布兰瑞克对辐射的耐受性高于中华紫果。

X射线荧光光谱(XRF)法测定喀斯特地区土壤样品中Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量

为揭示喀斯特地区不同自然环境下土壤的相似性和差异性,为后续喀斯特石漠化治理和植被恢复提供科学依据,利用微晶纤维素作为粘结剂,采用粉末样品压片制样,使用波长色散X射线荧光光谱法建立了同时测定喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品中关键成分Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量的方法。从粘结剂对压片效果的影响,粘结剂添加比例对元素含量检测结果的影响,Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)的测量参数分析线,分析晶体、基体效应和谱线重叠干扰等方面进行了方法参数确认。根据优化的参数,使用49个土壤标准物质绘制校准曲线建立了检测方法。结果表明,利用新建方法进行Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)检测,检出限多在61.0 mg/kg以下,相对标准偏差(RSD,n=6)为0~3.7%,同时,利用新建方法对采自喀斯特地区不同类型的土壤样品进行检测,Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)均可被检出。方法具有操作简便、快速、准确的优点,可同时检测喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品中Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量。

采用X射线三维重构技术检测厚皮柑橘的体积可食率

针对传统无损检测技术无法定量分析厚皮柑橘体积可食率的问题,该研究开发了一套线阵X射线图像采集和三维重构装置,包括果实旋转升降、数据采集、辐射防护及运动控制,实现厚皮柑橘果实的体积可食率检测。以“不知火”柑橘为检测对象,利用X射线投影图的信息熵为评价依据,根据果实大小对检测参数进行优化,得到X射线源的管电压为67 kV,管电流为0.92 mA,线阵探测器的积分时间为1 ms。以旋转角度2.0°为间隔,在圆周方向采集180幅X射线投影图并生成正弦图,通过滤波反向投影算法将正弦图重构为切面图,再利用图像滤波、图像增强、阈值分割对切面图进行图像分割处理,分割出背景区域、果皮区域、果肉区域和空腔区域,然后基于区域面积比定义切面图像可食率。同时,测量了柑橘基本物理参数,计算了切面图像可食率,并建立了与柑橘体积可食率之间的相关关系。结果表明,切面图像可食率与体积可食率相关性最高,相关系数为0.93。最后,选择切面图像可食率作为数学模型的输入特征,利用线性回归模型对厚皮柑橘体积可食率进行定量分析,其预测集决定系数、预测集均方根误差、相对分析误差分别为0.86、4.81%和2.71。综上,利用X射线三维重构技术对厚皮柑橘体积可食率进行无损检测可行,可为其他农产品内部品质无损检测提供参考。

X射线光电子能谱技术及其应用

X射线光电子能谱法(XPS)是最重要且使用最广泛的表面分析技术。较为全面地介绍了X射线能谱法,内容涵盖原理、分析方法、应用及技术进展。原理介绍基于理工科大学本科层级的知识,阐述了XPS的科学原理以及仪器原理;分析方法部分概述了分析的关键步骤及要点;应用部分以热门研究的材料类型分类(催化剂、生物材料、碳材料、高分子材料等)进行介绍,介绍的同时兼顾介绍了X射线光电子能谱法的一些常用技术以及在各种材料中的应用特点。本文旨在帮助该领域的初学者,包括尚未完全熟悉该技术的研究人员、研究生和X射线光电子能谱从业人员,使他们能够全面了解X射线光电子能谱技术。

基于数字射线的LNG储罐焊缝检测可行性研究

针对X射线胶片成像检测的不足,以数字射线(DR)检测与X射线胶片成像检测作为研究对象,研究了LNG储罐建设过程中使用DR检测替代X射线胶片成像检测的可行性。实验采用对接试板焊缝,对比了DR检测与X射线胶片成像检测特点、优势与不足。实验结果表明,DR检测精度与X射线胶片成像检测相当,DR检测可满足LNG储罐建设的要求。LNG储罐建设过程,可使用DR检测技术替代X射线胶片成像检测技术。

基于改进ResNet50的钨矿石双能X射线图像分选方法

文中提出一种基于深度扩张可分离卷积和注意力机制的残差网络模型(DWAtt-ResNet),通过实验对比表明,该模型在钨矿石双能X射线图像数据集上准确率、F1分数、AUC值和AP值均优于ConvNeXt、DenseNet121和EfficientNet_b4等主流的图像分类模型。通过消融实验表明,该模型准确率达到87.4%,计算量为2.7GFLOPs,参数量为16.95M,相比ResNet50准确率提高3%,计算量降低1.42 GFLOPs,参数量降低6.56M,准确率提升的同时,效率大幅提升,更适合工业生产的矿石快速分拣需求。

基于空洞分层注意力胶囊网络的X射线焊缝缺陷识别方法

由于X射线焊缝图像的复杂多样性,使得很多传统基于X射线焊缝缺陷检测方法的准确性不高,泛化能力较差。提出一种基于空洞分层注意力胶囊网络(DHACNet)的X射线焊缝缺陷识别方法。DHACNet由卷积模块、空洞分层注意力和胶囊网络(CapsNet)组成。卷积模块用来提取图像的卷积特征,空洞分层注意力用来提取多尺度显著性特征,CapsNet利用胶囊层和动态路由算法替代卷积神经网络(CNN)中的池化操作和全连接操作。DHACNet具有强大多尺度特征提取能力,能够克服CNN只关注图像局部特征和池化操作导致图像部分信息丢失等不足。在构建的X射线焊缝缺陷图像集上进行识别试验,识别准确率为96%以上,与传统方法进行比较,结果表明,该方法有效可行,能够为X射线焊缝缺陷识别系统提供技术支持。

放射性核素对双能X射线骨密度仪检测骨密度的影响研究

目的:研究核医学检查和治疗中常用放射性核素对双能X射线骨密度仪(DXA)检测骨密度(BMD)的影响。方法:对DXA设备专用质量保证(QA)模块和脊椎模体均进行常规扫描,在QA模块旁及脊椎模体的水槽中分别加入常用放射性核素锝99m(^(99)Tc^(m))-亚甲基二膦酸盐(^(99)Tc^(m)-MDP)、氟18(^(18)F)-氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-FDG)和碘[^(131)I]化钠(Na^(131)I)后扫描,对检测所得高、中、低BMD值、身体成分百分含量值、第1、2、3、4节腰椎(L_(1)、L_(2)、L_(3)、L_(4))及4节腰椎平均(L_(1)~L_(4))BMD值、T值进行对比分析。结果:在QA模块旁分别放置^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I后的扫描与QA模块的常规扫描所得高、中、低BMD值及身体成分百分含量值相比,差异均无统计学意义(F_(BMD值)=1.621、0.259、0.099,F_(身体成分百分含量值)=0.367、0.151、0.635;P>0.05);向脊椎模体的水槽中分别注入放射性核素^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I后的扫描和脊椎模体的常规扫描所得L_(1)、L_(2)、L_(3)、L_(4)及L_(1)~L_(4)的BMD值及T值相比,差异均无统计学意义(F_(BMD值)=0.435、0.529、0.507、0.489、0.516,F_(T值)=0.634、1.585、0.961、0.777、0.801;P>0.05)。结论:核医学检查和治疗中常用放射性核素^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I对DXA检测BMD无影响。

用于X射线像增强器便携成像的观瞄目镜设计研究

结合X射线像增强器便携成像这一特殊需求,分析了针对该类观瞄目镜开展人体工程学设计的必要性。从像增强器器件的层面,给出了该类观瞄目镜的系统设计约束与要求。在此基础上,给出了一个该类观瞄目镜的具体设计示例,分析了该类光学系统的具体优化设计方法,并分别从厚度、曲率半径、圆锥系数3个维度开展了具体的系统优化设计。最终,基于光学传递函数评价方法,逐步地对比分析了优化设计与系统性能提升之间的内在联系与对应关系。

帕纳科X射线衍射仪开放式变温加热台的研制与应用

本研究根据科学研究工作的实际需求,成功研制了一套开放式变温加热台,可在不更换帕纳科X射线衍射仪附件的情况下,进行X射线衍射原位变温测试。通过对变温加热台进行峰位比对、温度校准以及实际样品的测试分析,结果表明:该开放式变温加热台的测试结果准确可靠,稳定性好。此外,该加热台安装便捷,不仅提高了测试效率和科学服务水平,还节省了大额的购置费用.

基于射线和障碍物轮廓的移动机器人全局规划

针对全局路径规划算法A*存在的拐点多,路径质量差,在大型地图中搜索效率低的问题,提出了一种基于射线模型以及障碍物轮廓的规划算法。首先将规划过程分为偏置扩展和沿障碍物轮廓扩展两部分;其次在偏置扩展阶段使用射线模型进行快速扩展,在沿障碍物轮廓扩展阶段提出一种融合了栅格方向信息基于A*的搜索方法;接着,为了确保算法的可行性和性能提出了一种新的close表设置方式;最后,在Pycharm设置的仿真环境里进行实验对比,验证了所提算法的可行性和有效性。上述算法相较于A*具有更佳的搜索效率,路径质量也更好。

X射线荧光光谱法测定锌合金中铜和铝的含量

建立了一种通过X射线荧光光谱法测定锌合金中铜、铝含量的方法,并利用整套锌合金标准样品建立了标准曲线,优化了仪器条件,采用经验系数法对基体效应进行了校正。对参与曲线建立的标准品进行测定,测定值的相对标准偏差为铜0.4%、铝0.04%;对未参与曲线建立的标准品进行7次测定,测定结果的平均值与认定值的差值绝对值铝为0%、铜为0.03%,均小于现行国家标准方法的重复性限。

在想象、探究和运用中发展空间观念——以四上《射线、直线和角》一课的教学为例

为了帮助学生理解射线和直线是“无限长的”,以及理解“因为角的两边是射线,所以角的大小与边画得长或短无关”,进而实现认知的进阶和思维的提升,教师可组织学生进行想象游戏、变魔术游戏和比划游戏,引导他们在游戏过程中寻找线段、射线、直线的异同点及其联系,并在闯关游戏中学以致用,发现数学的规律美与简约美,逐步建构起关于射线、直线、角的清晰表象与系统认知,进而培养他们的空间观念、初步的几何直观等核心素养。

基于FMEA方法的射线检测实验室风险管理

射线检测是无损检测的主要方法,广泛应用于产品缺陷检测。X射线、γ射线是能量较高的电磁辐射,这使得射线检测实验室的管理不同于一般的实验室。基于此,应用故障模式及影响分析(FMEA)方法,参考质量、环境、职业健康安全国际管理体系标准的要求,对射线检测实验室的质量、环境、职业健康安全三大风险进行识别、分析、评价及控制。通过设计适用于三大风险的FMEA表和评分表对射线检测实验室的质量因素、环境因素、危险源开展识别及评价,通过计算风险优先数(RPN)获得重要质量因素、环境因素、危险源,并提出有效控制措施。研究结果对高等院校射线检测实验室的风险分析、评价及管理具有一定的参考价值。

射线装置建设《初步安全分析报告》编写探讨

探讨射线装置改扩建项目建设阶段《初步安全分析报告》内容的细节框架、分章节技术重点及论证阐明方式,并根据项目评审经验提出评审的关注重点,为相关技术人员提供参考。

基于同步辐射X射线荧光光谱与一维卷积神经网络的癌症筛查方法

癌症是全球范围内引起高发病率与高死亡率的疾病之一。现有癌症检测方法耗时、昂贵、专业人员依赖性强,开发一种无损、快速筛查方法非常重要。在前期工作基础上,发展了基于同步辐射X射线荧光光谱技术(SRXRF)与深度学习技术结合的一种非靶标金属组学方法筛查癌症患者。首先,分析控制组与癌症组共269份血清样本的SRXRF谱线,得到Ca、Mn、Zn、Ge、Br在两类人群中具有代表性差异,可以作为癌症筛查的标志物;其次,对于平均光谱进行归一化(Normalization)、迭代自适应加权惩罚最小二乘法(airPLS)、Savitzky-Golay平滑(SG)、标准正态变换(SNV)的预处理,并建立偏最小二乘判别分析(PLSDA)、K近邻法(KNN)、软独立建模分类法(SIMCA)的化学计量学模型,三种模型对癌症筛查的最优准确率分别为89.89%、93.26%、90.95%;最后,基于像素级光谱,搭建三种一维卷积神经网络(1DCNN)模型,三种模型准确率分别为93.56%、95.24%、93.27%,相对于化学计量学模型均有所提高,增加卷积层的数量有助于数据特征提取,模型准确率提高了1.68%。将三种模型卷积层提取获得的特征进行t-分布随机邻域嵌入算法(tSNE)降维可视化,得到1DCNN提取的特征具有显著可分性,SRXRF结合1DCNN模型开发的非靶标金属组学方法在实现癌症的快速筛查方面具有潜力。

基于TEROS的自然闪电X射线暴观测研究

本文报道了国内首个自然闪电高能辐射(Lightning Energetic Radiation,LER)多点观测结果.基于自主研发的雷暴高能辐射观测系统(Thunderstorm Energetic Radiation Observation System,TEROS),在2021年夏季观测期成功捕获3次自然LER事件,结合闪电定位、低频快电场变化、回击峰值电流等其他资料,对3次事件的高能辐射特征进行研究.分析发现:3次LER事件均于负地闪下行先导的最后阶段被探测到,是典型的X射线暴,且均具有MeV能量的单光子,最大能量超过2.2 MeV;伴随梯级先导出现的X射线暴持续时间为数百μs,伴随不规则直窜先导的X射线暴持续时间为数十μs,主要与先导发展速度有关;相应回击峰值电流最大的1次事件具有最高的单光子能量、最大的单位面积沉积总能量和最多的爆发过程数量,随着接近回击时刻,该事件还表现出与电场变化一致的增强趋势,表明先导头部电场是影响高能辐射产生的重要因素;随到达强度降低,高能辐射信号逐渐由束流模式向单光子模式转变,呈现出与地球伽马射线闪类似的现象学特征,更多乃至所有的爆发过程无法被探测到,高能辐射可能是闪电发展过程中的普遍现象.

X射线荧光光谱(XRF)法测定绿泥石中镁、铝、硅、磷、钾、钙、钛、铁元素含量

以标准物质及标准物质与基准试剂氧化镁、氧化钙人工混合配制标样的方法建立标准工作曲线,探讨了各元素测定的仪器条件、标准工作曲线的配制方案、理论α系数校正基体效应,建立了用X射线荧光光谱(XRF)法测定绿泥石中镁、铝、硅、磷、钾、钙、钛、铁8种元素含量的快速分析方法。通过熔剂和脱模剂的选取,最终得出最佳熔样条件为采用8.0 g四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂(质量比67∶33)+0.8 g样品,并添加溴化锂作为脱模剂,熔样温度1100℃,熔样时间10 min。与传统的重量法、容量法、分光光度法相比,X射线荧光光谱法具有能同时测定多种元素,并且具有测量范围广、精密度及准确度高、分析速度快等特点,方法的相对标准偏差(n=12)均小于5.6%,实际绿泥石样品测定结果与化学法一致,硅酸盐标准物质GBW03131滑石、GBW07103花岗岩、GBW07301a水系沉淀物、GBW07309水系沉淀物、GBW07107页岩测定结果均满足不确定度要求。X-射线荧光光谱熔片法成本低、流程短、测定结果可靠,为绿泥石成分检测提供了一种快速的分析方法。