CT辐射系统模型在蒙特卡洛模拟中的构建方法研究进展

X射线被用于医疗照射产生的辐射剂量在人体所受的整体剂量中占比最大,其中CT检查是人体剂量的主要来源。利用蒙特卡洛程序可以模拟计算CT检查时人体所受的辐射剂量,为确保模拟结果准确性,需要建立准确的CT辐射系统模型。本文按照获取X射线能谱、设计蝶形过滤器形状、构建准直器模型和模拟球管旋转运动的建模顺序,分别对国内外相关研究中提出的建模方法进行分类、对比和讨论,并总结出合理的CT辐射系统建模方法,为相关领域的研究者提供参考。

XPNAV-1卫星聚焦型X射线脉冲星望远镜在轨稳定性分析

聚焦型X射线脉冲星望远镜(FXPT)是脉冲星导航试验(XPNAV-1)卫星的核心载荷,为中国首款在轨工作的聚焦型X射线望远镜,其在轨稳定性一直备受关注。首先,分析了XPNAV-1卫星对具有特征能谱辐射的超新星遗迹观测数据评估FXPT在轨性能的稳定性的可行性,发现拟合得到的FXPT能量响应参数存在较大误差,且缺乏长期超新星遗迹观测数据,难以支持望远镜在轨性能长期稳定性分析。其次,通过处理分析XPNAV-1卫星于2016年11月―2019年11月间1455次4.1×10^(6)s Crab脉冲星观测数据,发现FXPT在9.5 keV附近长期较稳定地存在大量的X射线光子,且其能量分布曲线近似高斯分布,排除了其来自脉冲星辐射可能性后,推断其来自于FXPT的超上阈信号,同时发现在7.5 keV能量处存在特征谱线辐射,判断其来自于望远镜镜片材料Ni的受激辐射Kα射线。继而提出了一种利用望远镜本征特征能谱和超上阈信号共同监测其在轨稳定性的方法,通过分析近4年XPNAV-1卫星对Crab脉冲星的观测能谱,发现FXPT于2017年10月后性能趋于稳定,该方法有效弥补XPNAV-1卫星无携带辐射标定装置的缺点。同时恢复出Crab脉冲星累积脉冲轮廓,且轮廓形状与RXTE卫星观测结果的相似度为98.6%,FXPT能够精准地获取Crab脉冲星的脉冲轮廓。