^(252)Cf自发裂变K X射线发射与动能-电荷关系

原子核裂变后多物理量间的关联测量是认识裂变过程直接有效的实验手段,然而由于初级裂变产物准确的电荷鉴别仍面临技术困难,电荷相关的多参数研究相对匮乏.为此,通过高分辨的低能高纯锗探测器和金硅面垒探测器开展了^(252)Cf自发裂变的裂变碎片K X射线和动能的符合测量.利用K X射线可以很好地鉴别电荷数Z=39—62的裂变碎片,电荷分辨ΔZ≈0.7,K X射线产额呈现强烈的电荷相关性.借助K X射线给出了碎片平均动能和平均总动能及其分布宽度随核电荷数的分布,轻碎片动能分布具有鲜明的奇偶效应,偶Z碎片的动能比奇Z碎片的高约0.48 MeV;平均总动能在Z=52—53处达到峰值,总动能分布宽度在Z=56附近呈现凹坑,这反映了形变壳结构对断点形状的显著影响.裂变碎片K X射线发射的信息及动能-电荷关系研究可为裂变独立产额测量和裂变理论模型的检验提供必要的参考数据.

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.

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。

全反射X射线荧光光谱法快速测定全血中多种无机元素的含量

为实现全血样品中无机元素的快速、准确测定,提出了题示方法。取经乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝处理过的全血样品100 mg和100 mg·L^(−1)镓内标溶液10 mg,分别用100 mg、500 mg、1000 mg 1%(质量分数)Triton X-100溶液(稀释剂)(对应稀释剂和样品质量比1∶1,5∶1,10∶1,记作“稀释比”)进行分散,混匀后振荡2 min,采用全反射X射线荧光光谱仪检测,结合内标法和相对灵敏度因子公式计算全血样品中无机元素的含量。结果显示:加大稀释比有利于磷、硫、钾、钙元素的分散,有助于提高其测定结果的准确度;采用相对灵敏度因子校正可将磷、硫元素的回收率提高至80.0%以上;方法应用于豚鼠全血样品的分析,检出了磷、硫、钾、钙、铁、铜、锌、铷、硒等无机元素。和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)相比,这9种元素测定值的相对误差的绝对值均小于10%,测定值的相对标准偏差(n=20)不大于18%;7种元素(铷、硒除外)的检出限(3s)为0.2~19 mg·L^(−1)。该方法无需消解样品和制作标准曲线,可在25 min内完成全血样品分析。

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。

基于X射线双光谱的物质识别方法研究

针对工业生产、材料科学和安检等领域对于物质的检测需求,开展了基于X射线双光谱的物质识别方法研究。提出了针对不同物质的双光谱识别算法模型,模型引入边界物质界定与伪彩色算法,实现了对物质种类的识别。搭建X射线双光谱透射实验系统,实测了复杂背景、多种物体的X射线双光谱图像,研究了物质界定算法与伪彩色算法对于物质种类识别的影响。基于此优化了算法模型,实现了灵活、快速地对物质种类的识别,对于工业生产物质分类和安检快速筛查具有重要意义。

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。

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。

医用X射线防护材料的研究进展

介绍了医用X射线与生物系统的相互作用机理及物理防护原理,分析了具有医用X射线屏蔽能力的柔性复合材料的研究进展。探讨了铅、铋、钨等防X射线功能颗粒及聚合物基材的性能特征,总结了涂层法、溶胶-凝胶法、纺丝法等成型方法的优缺点。研究表明,现有X射线防护材料在提升防护效果和使用便捷性方面具有重要意义,但面临性能优化和成本控制方面的挑战。未来研究应聚焦新型功能颗粒的开发、复合材料结构设计的优化及环保高效屏蔽材料的探索等方面,以进一步提升医用X射线防护材料的性能,拓宽其应用前景。

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.

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。

张家港市第六次医用X射线工作者辐射流行病学调查分析

目的:对医用X射线工作者进行辐射流行病学调查分析,提高医用X射线的健康管理水平。方法:采用队列研究的方法,依据前5次已调查过的队列人员名单,2021年开展第六次随访,收集放射组和对照组癌症发病和死亡情况,以及其他疾病的发生情况,运用SPSS 24.0软件系统建立数据库并统计分析。结果:调查研究队列人员85名,发现癌症17例,与对照组比较,癌症的发病率与死亡率差异均无统计学意义(P>0.05),放射组肺癌发病的RR为2.683,肺癌死亡的RR为5.366;放射组早期队列的癌症发病率(38.5%)高于近期队列的癌症发病率(14.3%);两组队列其他疾病的发病率,差异无统计学意义(P>0.05),其中高血压的发病率最高(28.2%)。结论:张家港市1980年以前参加工作的医用X射线工作者肺癌发病率和死亡率相对危险增高可能与职业照射有关。

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。

基于X射线成像原理的电缆缓冲层缺陷的可视化检测技术对比研究

近年来,高压电缆缓冲层烧蚀缺陷导致电缆故障问题频发,如何有效地对缓冲层缺陷进行检测引起了行业内的广泛关注。基于缓冲层缺陷与其相邻层间的密度差异,分别对X射线数字成像技术和计算机断层成像技术开展了检测参数研究,对比分析了两种方法对不同类型缺陷的检出有效性及在不同干扰下的检测效果。结果表明,计算机断层成像技术在检测准确度和抗干扰性优于X射线数字成像技术,但在检测的现场适用性方面有局限。研究给出两种检测技术的最佳检测参数及各自的优缺点,为后续高压电缆的缓冲层缺陷可视化检测提供了有益的参考。

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。

医用X射线诊断设备辐射剂量规范化管理共识

自伦琴发现X射线以来,人们一直在探索X射线在医学中的应用。过去十余年里,CT的临床应用增长迅猛,在疾病的早期诊断、分期、治疗方案制定、疗效评估等方面发挥了越来越重要的作用,与此同时,X射线也逐渐成为医源性电离辐射的主要来源,其产生的辐射安全问题也受到了广泛关注。目前,广大医疗机构已意识到并尝试联合使用低辐射剂量扫描方案,以在保证图像质量和诊断准确性的前提下,最大程度地降低受检者辐射剂量,但对辐射剂量的管理仍缺乏统一、规范的指导。本共识在设备及机房辐射防护设计、放射医务人员安全操作、低剂量扫描方法应用等基础上,重点引入辐射剂量诊断参考水平(DRL)这一管理工具,及时指导和优化对受检者(特别是儿童等特殊人群)的辐射防护和剂量管理。实际扫描过程中,辐射剂量持续超过DRL时,应及时进行调查并找出原因,在必要和可行的情况下采取纠正措施,进一步提升放射检查的安全性。

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。

直接型卤素钙钛矿X射线探测器结构设计研究进展

X射线探测技术在医疗诊断、安防检测和科学研究等领域有着广泛的应用,直接型X射线探测器拥有更高的理论探测效率、空间和能量分辨率,受到了国内外的广泛关注。钙钛矿材料因其X射线衰减系数大、体电阻率高、光学带隙合适以及易大面积制造等优势,成为直接型X射线探测器的理想材料。随着对探测性能的需求的不断提高,合理的器件结构设计显得尤为重要。本文从电极工程和能带工程两个方面出发,综述了有关直接型钙钛矿X射线探测器器件结构设计的最新进展。最后,我们对这些研究进展进行了总结,并对未来的发展进行了展望。我们希望这篇综述能为研究者们提供参考和启发。