我国沿海核电站海洋放射性就地伽玛能谱测量研究

通过对国内主要核电站进行调研和资料总结,根据CPR1000、AP1000和EPR三种核电机组类型排放数据,选定了我国核电站海域的重点监测核素,建立了核电站海域源项模型。以最小可探测活度浓度为主要依据,为核电站海域各重点监测核素选定了用于碘化钠探测器的首选监测的γ射线。利用蒙特卡罗模拟,计算了探测器在海水中的有效探测距离,并对比了不同的探测器封装材料对γ射线的衰减能力。研究结果可用于降低海水就地γ谱仪的最低可探测活度浓度,提高人工放射性核素的识别能力。

重叠材料的高能X射线双能成像识别技术

在高能(1～10MeV)X射线双能成像物质识别技术中,为了改善对重叠的被检查物品的识别效果,提出了一种重叠材料选择剥离算法。基于双能X射线物质识别的α曲线模型,比较了材料重叠前后的α曲线从而提出了重新构造遮挡后的α曲线的方法,利用遮挡之后的α曲线对重叠物品进行识别。在9MeV/6MeV双能X射线成像样机上对此方法进行了实验验证,将重新构造的遮挡后的α曲线与实验结果进行了对比,对重叠物品进行了识别并统计了识别的正确率。结果表明:该方法能够有效解决部分重叠物品的识别问题。

用于海水放射性监测的船载装置的研制

结合我国核电发展需求,研制出了一套船载海水放射性监测报警装置。该装置能快速有效监测到监测船驶过海域的海水放射性超标事件并给出报警信号,解决了现有监测方法中采集水样送回实验室分析造成大量时间消耗的问题。从测量船驶入超标海域算起,平均仅需约6.5 min就会报警,监测20 min漏报警概率低于1%。该报警装置测量耗时短、监测频率高、实时性强,能为及时发现事故、启动应急预案争取宝贵的时间,将为我国核电海域的放射性监测发挥作用。本报警装置还兼有活度测量功能,对海水样品测量1 h,137Cs的MDA达0.15 Bq/L。以"报警"为指导思想,摆脱了以"探测"为中心的传统观念,对报警概率、误报率与测量时间、报警阈值一并进行调整和权衡,提出了一套行之有效的报警参数设计方法,对于今后其它需要在短时间内报警的探测装置的设计,都可以提供借鉴。

毫米波全息成像的空间采样条件

空间采样条件对毫米波全息成像的成像结果有着重要影响,而采样条件与波长、成像距离、成像物体尺寸和天线孔径都有关系。已有分析所提出的采样间隔条件是在成像距离为零的极限情况下推导出来的,并且没有考虑采样范围对重建结果所造成的影响。该文从局部空间频率出发,推导了一般情况下毫米波全息成像的空间采样间隔条件。通过角谱传播理论,将成像等效为半个波长的毫米波衍射传播过程,进而推导了空间采样范围所应满足的条件,满足该条件的采样范围相对于成像物体尺寸的增量分别与波长、成像距离和物体的最大空间频率成正比。数值模拟和实验验证了该空间采样条件的正确性。

心冲击图特征统计及其医学诊断应用

心冲击图是一种新的无接触心脏活动检测方法。该文通过自行研制的心冲击图-心电图(BCG-ECG)联合采集设备,采集获取48名健康成年人(男性38名,女性10名)和77位冠心病患者(男性33名,女性44名)的BCG和ECG信号以及部分病人术前术后的信号。提取BCG的幅值、时间间隔以及能量等特征量,通过独立变量t检验,对心冲击图特征差异显著性进行分析。结果表明:健康成年人与冠心病病人的特征进中tIJ、tJK、IntHK和IntBCG有着显著性差异;在术后心冲击图特征RR、tHI、tIJ、HI、IJ以及IntBCG有显著性差异;在室性早搏病人中,室性早搏的发生会导致BCG信号幅度降低。

基于中国参考人的典型CT扫描患者剂量模拟与分析

目的 基于中国参考人体模,对典型CT患者剂量进行模拟与分析。开发一款在线评估CT扫描所致受检者器官吸收剂量和有效剂量的软件,为快速评估CT扫描辐射剂量提供工具。方法 采用蒙特卡罗方法,对GE LightSpeed 16型号CT进行建模,基于中国参考人体模计算中国成年男性、女性和1岁儿童受CT扫描照射后各组织器官的剂量,建立单层轴扫器官剂量数据库。开发基于web的CT剂量评估软件,根据用户输入的CT扫描参数,从器官剂量数据库中读取数据并快速计算器官吸收剂量和有效剂量。结果 开发了一款新的CT扫描剂量评估软件,可用于评估中国成年男女和1岁儿童在不同型号CT检查中,不同管电压、管电流、准直器宽度等CT参数下的器官剂量。CT扫描剂量评估软件的计算结果与两个文献数据进行对比,对于完全包含在扫描范围内的器官剂量差异较小,相对差异分别在15%和25%以内。结论 CT扫描剂量评估软件为简单快速评估CT扫描辐射剂量提供了有力的工具。

热籽介导磁感应热疗稳态温度场仿真

热籽介导肿瘤磁感应热疗前,为确定有效治疗区域及防止正常组织热损伤,需要建立三维治疗模型,进行温度分布的数值计算。该文采用毫米级的铁磁热籽作为植入材料,对其升温和传热过程进行空间数学模型建立,使用有限体积法对生物传热方程进行求解,研究不同热籽排布状态下的三维温度稳态分布情况,且在此基础上针对不同血液灌注率下磁感应热疗的组织温度分布和有效热疗区域进行了分析。研究表明:不同热籽排布对治疗温度分布影响较大,选用合适的热籽排布方案可以保证磁感应热疗良好的适形性;此外,血液灌注率较大的生物组织会显著降低治疗温度分布,在术前计划制定时应当综合考虑。该文结果对于制定合理的磁感应热疗术前计划、预测靶区热籽空间排布和有效治疗区域具有一定参考意义。