基于蛇形光路的PET探测器作用深度提取方法

为实现正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)探测器的作用深度(Depth Of Interaction,DOI)信息获取,本文提出一种基于分光技术的探测器设计方案.探测器采用晶体单元与硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)一对一耦合、蛇形光路的设计和单端Anger加权读出方法进行DOI解码.基于GATE软件进行蒙特卡罗模拟,建立8×1的LSO晶体阵列(单根晶体尺寸3.1×3.1×20mm3);模拟泛场照射获取位置查找表;并进行不同深度的模拟,获得各晶体在各深度的空间分辨率.结果显示所模拟的探测器模块DOI分辨率在1.0~6.7mm之间,平均值为3.2mm.本文提出的基于蛇形光路的PET探测器方案能在维持系统成本和复杂度的前提下实现DOI解码,提升PET系统的成像性能.

径流与坡面土壤矿质氮素的作用深度研究

利用室内模拟降雨试验,初步探讨了径流与土壤矿质氮素的有效作用深度(EffectiveDepthofInterac-tion,EDI),对施肥和不施肥试验分别提出用拐点法和反推法确定EDI。结果表明:①径流与土壤硝态氮EDI明显大干与铵态氮EDI,两者之差为(7-15)cm;②秸杆覆盖可显著增加硝态氮EDI,且覆盖量越大,EDI值越大;③施肥对土壤矿质氮素EDI几乎无影响;④EDI沿坡面分布存在差异,坡面中下部较深,坡上部较浅。

短波、微波对离体组织作用深度的实验

目的：探讨高频电不同频率对不同组织的作用深度。方法：采用短波、微波对离体组织不同的模型进行加温。观察不同频率作用于组织的温升变化、不同模型加温时组织的温升变化和不同频率作用时作用深度的比较。结果：对模型１加温时，短波作用下，温度最高点在皮下脂肪，微波作用下，温度最高点在浅层肌肉。对模型２加温时，在短波电场作用下浅层肌肉温度明显高于模型１。微波辐射作用时则模型１的浅层肌肉温度明显高于模型２。结论：不同频率作用于组织时，微波对深部肌肉组织热作用优于短波；不同模型加温时，多层模型的能量吸收与单一内容物模型的能量吸收有重要的差别。

露石剂作用深度研究

通过研究混凝土成型后砂浆层厚度与其流动性之间的关系,并对露石剂的喷洒量和混凝土养生阶段的成熟度变化进行试验研究,明确影响露石剂作用深度的因素。结果表明:混凝土坍落度控制在15~25 mm之间;抹面完成后砂浆层厚度在1.0~2.5 mm之间;露石剂喷洒量为250±15 g/m2;并养生9~10 h,露石深度处于2.0~3.0 mm范围。混凝土的成熟度从258.60℃×hrs增加到308.33℃×hrs,清扫后露石深度从3.16 mm降低到2.54 mm。

正电子发射断层扫描仪相互作用深度效应的校正方法

相互作用深度效应是影响PET成像质量的重要因素。本文主要针对这一效应的各种校正方法进行综述,包括硬件设计和软件校正,比较各种方法的优缺点,并对其发展方向进行展望。

机场道面结构荷载作用深度的数值模拟

随着科技的日益发展,民航事业的突飞猛进,针对机场道面的研究也越来越多。在飞机往复的起飞与降落作用下,许多的因素会对道面产生不同程度的影响,以至于对机场道面的建设会产生许多的要求。其中,荷载作用深度对道面会产生不可忽视的影响。因此,文章通过利用有限差分方法进行数值模拟,对机场道面的荷载作用深度进行研究。研究表明,在道面下一定深度范围内,道面荷载会对道面产生影响,且影响大小随深度逐渐降低;超出这个范围,道面荷载对道面的影响太小基本上可以忽略。

利用作用深度信息提高正电子断层成像仪分辨率一致性

获取作用深度信息是设计小动物正电子断层成像仪的关键技术之一.我们利用新设计的含有作用深度信息的探测器,从模拟与实验两个方面观测了作用深度信息对于分辨率一致性的影响.结果表明:在γ射线垂直入射时,深度编码探测器和一般的无深度检出机能的探测器,均获得了高分辨率,而γ射线斜入射时,深度编码探测器与一般的探测器相比能提供更好的空间分辨率.

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅰ．低温等离子处理对碳纤维表面的作用

通过碳纤维表面的扫描电观察与复丝力学性能测定，发现等离子处理对纤维的模量几乎没有影响，而强度随着处理功率的增加和时间的延长稍有下降，在外观上仅表现为纤维表面纵向沟槽的加深。氩气等离子比氧化性空气等离子的损伤小。通过碳纤维表面的Ｘ射线光电子能谱分析，结合喇曼光谱的研究，还发现等离子处理的有效深度达到１５ｎｍ左右。其作用是蚀刻去碳纤维表面脂肪链结构，产生石墨等晶体结构富集的高能表面。

Bi—In合金熔体作用浓度的计算模型

本文从含化合物金属熔体的共存理论和相图出发,用回归分析法确定了Bi-In金属熔体中存在有Bi_5In_3,BiIn和BiIn_2三种化合物,推导了各组元的作用浓度计算模型.在673～4200K之间的不同温度下,计算的N_(In),N_(Bi)和实际的活度值完全符合.同时求得了生成各化合物的lgk—T关系式(673-1200K)为: 各化合物的标准生成自由能为:

PET用新型深度编码探测器设计

平行性问题或作用深度问题影响着正电子放射层析系统（ＰＥＴ）的成象分辨率．本文提出和评价了一种二阶深度编码探测器，这个探测器是由两层ＬＳＯ晶体和位置灵敏型光电倍增管（ＰＳ－ＰＭＴ）组成，上层的晶体相对于下层的晶体的位置在Ｘ和Ｙ方向上都有半个晶体阵列单元的错位，因为每个晶体的输出光的重心位置分布在ＰＳ－ＰＭＴ上不同的位置，所以通过计算其重心位置就可在象平面上区别开每个晶体．根据ＰＥＴ系统的应用要求，我们验证了探测器的性能．伽马射线垂直入射时，上层晶体阵列的固有空间分辨率为１．１５ｍｍＦＷＨＭ，下层晶体列阵为１．３４ｍｍ ＦＷＨＭ．钠伽马辐射源的５１１ｋｅＶ能量峰处的平均能量分辨率对于下层晶体为１９．７％，上层为２３．６％．通过类似的技术亦可实现３阶、４阶深度编码探测器．

降雨-土壤-径流系统中氮磷的迁移

农田地表径流形成的面源污染是影响饮用水源地水质安全的主要污染源。降雨输入、土壤溶质迁移和地表径流输出三者相互作用,决定着农田面源污染负荷的产生。通过设置移动小区,收集和监测次降雨事件中的地表径流、土壤溶质迁移,研究面源污染负荷中降雨氮磷和土壤溶质输入负荷和比例。结果显示,随雨水输入径流的DTN、DTP负荷占径流DTN、DTP负荷的58%和67%;由降雨带到陆地生态系统的N、P主要通过径流输入到其它系统中,但径流NO3--N负荷主要来自土壤溶解态NO3--N向径流的溶出迁移;计算降雨-地表径流-土壤溶质的相互作用深度,简化了小流域面源污染负荷量化过程,为制定小流域面源污染防治规划提供理论指导。

高速端面铣削加工引入残余压应力场的试验研究

为研究高速铣削加工表面残余应力分布,在统计试验设计指导下,使用X射线衍射/电解抛光方法对试样表层、次表层残余应力分布进行测量,得出残余应力分布曲线经验预报公式,探讨切削参数对残余压应力场特征指标的影响规律。研究结果表明,合理的高速切削工艺将在加工表面内引入类似喷丸强化效果的残余压应力场;(3,1)有理式模型与三阶多项式模型是描述高速铣削引入残余应力分布曲线的有效拟合公式;高速切削工艺参数对加工表面残余应力场的产生有直接影响,每齿进给量是决定残余压应力分布的关键因素,每齿进给量的变化将引起残余应力场形成机理的改变。

k_0-NAA样品测量架位自动调节和半参量化效率计算

设计了中子活化自动换样和架位精密调节系统。实现了任意衰变纲图的γ发射核在源-探测器为0～280mm范围内不同测量位置的效率测定,提出了解决k0法不同测量几何的效率归一以及级联符合校正的半参量化方法。对于源与探测器距离较远的位置(符合效应可忽略),采用有效作用深度进行效率计算;对于源与探测器距离较近的位置(符合效应不能忽略),采用实验测得不同位置的效率比进行计算。

40Cr钢磨削淬硬层残余应力的试验研究

以平面磨削淬硬加工试验为基础,利用X射线应力测定仪对40Cr钢磨削淬硬层残余应力进行了研究。结果表明,磨削淬硬层表面均存在残余压应力,次表层出现最大残余压应力。随着磨削速度的提高、磨削深度的增加或工件进给速度的降低,磨削淬硬层表面残余压应力值相应减小,但最大残余压应力和应力作用深度相应增加。采用单程干式磨削淬硬可增加淬硬层的最大残余压应力及应力作用深度。

矩形电磁冒口加热效率的实验研究

通过实验的方法测定了矩形电磁冒口内部各位置的局部加热效率,并探究了磁场作用深度、电源功率和测试点高度对加热效率的影响。实验结果表明:钢液模拟物内部拐角处磁感应强度值最大,加热效率最高,其次为短边中心和长边中心,而钢液模拟物中心位置受到磁场作用深度的限制,加热效率最低;随着电源功率的增加,钢液模拟物内部加热效率也随之增加,但增幅效果却有所不同,电源功率由5 kW增至7.5 kW时,加热效率增幅最大,综合考虑加热效率和实验设备两方面因素,选择7.5kW较为合理;随着测试位点的上移,电磁加热效率先升高后降低,距模拟物底部165 mm(钢液模拟物1/2高度)位置的加热效率最高,在钢液模拟物中心高度偏上或偏下位置加热效率均会有所降低,且距离中心高度越远加热效率越低。

地下岩石构造力复合重力的压力状态分析

针对大别一带超高压变质作用的形成深度存在两种观点:其一是形成深度可用静流体公式h=p/(ρg)算出,并得出变质作用形成于90km或更深处;其二是超高压是重力、构造力和其他力合成的,并不只是重力的作用,从而该变质作用可以在地壳内形成。地下的岩石处于固态,而静止流体公式不适用于固体。事实上,围压不仅来自重力,而且也来自构造力和其他力,所以合理的求深度算法应该是从总压力中减去构造力获得纯重力才可用来计算深度。还简要解释了诸如剪应力、差应力、构造力等概念。

体源HPGe探测器全能峰效率的参量化归一

对体源的HPGe探测器全能峰效率与测量几何关系的有效作用深度(EID)原理进行了系统研究。通过对一定体积的体源进行的实验测量以及MCNP软件模拟实验,证明了EID原理在一定范围内亦适用于体源,推广了该原理的适用范围。此结论可用于体源的效率刻度工作中。

用于Anger型γ照相机探头的基于质心引导的三维最大似然定位算法

本文在深入、系统地总结分析用于闪烁相机定位算法的基础上,提出了质心导引的三维最大似然定位算法。此算法和虚拟光电倍增管技术一起,在提高有效视野的情况下,用质心法计算出事件发生的位置,并对其进行非线性校正;然后在定位误差范围内,在考虑作用深度的情况,在三维空间内,用最大似然法进行作用位置的估计。虚拟光电倍增管技术的引用弥补了质心法强边缘效应的不足。质心法的应用,大大缩小了搜寻范围,降低了一般最大似然法对计算机硬件和存储空间的要求,加快了计算速度。

模拟降雨条件下施硝酸铵对黄土坡面氮素迁移的影响

利用室内模拟降雨试验,研究了在坡面施入硝酸铵对土壤矿质氮素随地表径流流失和入渗的影响,初步探讨了降雨-地表径流-土壤矿质氮素的有效作用深度(Effective Depth of Interaction,EDI),分别用反推法和拐点法确定了不施肥试验和施肥试验时的土壤矿质氮素EDI。结果表明:①与不施肥相比,施肥增加了土壤矿质氮素的地表流失量,施25,50和100 g NH4NO3处理矿质氮分别多流失了55.22,73.32和85.50 mg/m2;②施肥使土壤肥料的入渗量增加,但对肥料的入渗深度和土壤矿质氮素EDI影响很小;③同一坡面不同坡位NO3--N的EDI值不同,表现为坡中下部较大,坡顶部和坡底部均较小。避免在雨季大量表施速效氮肥,是减少矿质氮流失的关键。

小动物PET探测器的发展

小动物PET成像较临床PET成像,对空间分辨率和灵敏度提出了更高的要求,进而促进了PET探测器的研究和开发。综述了小动物PET扫描仪使用的探测器的发展状况,比较了几款当代典型小动物PET扫描仪的性能,同时介绍了为解决探测器视差问题而不断发展的测量相互作用深度的探测器设计技术。