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宇宙射线μ子探测高Z材料的仿真研究被引量：2: 2011年; 利用Geant4建立宇宙射线μ子探测高Z材料的仿真系统,采用最大似然算法,研究用于μ子探测的位置灵敏探测器漂移管的位置分辨率及系统成像时间对成像结果的影响。当漂移管的位置分辨率优于200μm、成像时间在1～2min内可对相对独立的高Z物质快速识别,本研究也为漂移管的设计加工提供了理论依据。; 庞洪超刘森林王红艳徐勇军杨宏伟王列民; 关键词：GEANT4

低能电子致DNA链断裂的纳剂量蒙特卡罗模拟被引量：1: 2013年; 为了对DNA损伤进行纳剂量蒙特卡罗模拟,先根据D.Emfietzoglou给出的介电响应理论和Born修正模型计算了低能电子与液态水的非弹性反应截面,在Geant4-DNA的基础上建立了纳剂量蒙特卡罗程序的物理模块,同时参照国际纳剂量蒙特卡罗程序使用的模型参数建立了纳剂量蒙特卡罗程序的前化学模块、化学模块、DNA几何模块及DNA损伤模块。利用本程序,采用H.Nikjoo给出的对电子均匀照射DNA情形的模拟方法,还模拟计算了不同能量电子均匀照射DNA所导致的DNA链断裂产额,并与已公布的实验数据进行比对,二者符合良好。; 闫聪冲邱睿谢文章李春艳武祯李君利; 关键词：DNA链断裂蒙特卡罗程序

A position resolution MRPC for muon tomography被引量：1: 2014年; Muon tomography is a promising method in the detection and imaging of high Z material. In general, considering the quality of track reconstruction in imaging, a detector of good position resolution, high efficiency and large area is required. This paper presents the design and study of a prototype of position sensitive MRPC with 0.15 mm narrow gas gap and 2.54 mm strip readout. Through a cosmic-ray experiment, the performance of MRPC module is carefully observed and each channel is calibrated. Through an X ray experiment with a narrow slit, the position resolution is studied. The results show that the time resolution of the module can reach 61ps and the spatial resolution can reach 0.36 mm.; 樊星明王义王学武曾智曾鸣赵自然程建平D.Gonzalez-Diaz; 关键词：MRPC 断层扫描 Μ子时间分辨率宇宙射线

基于蒙特卡罗的HPGe伽马谱仪无源效率刻度方法被引量：8: 2013年; 采用MCNP5模拟与数学计算相结合,并利用探测器晶体几何的轴对称性,建立一种HPGe探测器的无源效率刻度方法。基于此方法的计算程序在使用过程中完全脱离MCNP5,运算时间为1～60s,可实现点源和同轴圆柱体源的效率刻度,能量范围为50keV～3MeV。程序计算结果与实验数据以及MCNP5直接模拟结果比较,误差分别不超过12%和7%,证明方法可行。; 陈立马豪曾志李君利程建平; 关键词：蒙特卡罗方法 HPGE探测器

在缪子成像中利用模式识别检测毒品与爆炸物（英文）被引量：2: 2018年; 在集装箱安检中一个很重要的亟待解决的问题是如何有效地检测出藏在金属中的毒品和爆炸物。传统的X射线CT难以穿透较厚的金属材料,而中子CT引入了很大的放射性,其屏蔽问题是一个难点。相较之下,宇宙线缪子成像是一种有前景的非破坏性成像技术,因为缪子来源于天然的宇宙射线且有足够的能量完全穿透大型集装箱。本文研究了在可接受的测量时间内,宇宙线缪子成像方法能够在何种程度上识别毒品爆炸物与空气和金属。基于清华大学缪子实验平台TUMUTY并通过Geant4模拟宇宙线缪子与物质的相互作用,毒品爆炸物及不同金属材料的散射密度能够被重建出来。基于模式识别的SVM分类器被训练出来对这些材料进行自动识别分类。结果显示,对于边长为20cm的不同材料的物块,在10到30 min的测量时间内,能够通过缪子成像方法识别毒品爆炸物与金属材料和本底,分类的错误率约为1%;测量时间为1min时,分类的错误率恶化为12.9%。; 郑逸凡郑逸凡曾鸣曾志赵自然; 关键词：模式识别

大面积MRPC宇宙线缪子成像原型装置的研制被引量：6: 2014年; 大面积位置灵敏探测器阵列是宇宙线缪子散射成像系统的关键部分。研发了适用于研制的73.6 cm×73.6 cm大面积二维读出位置灵敏MRPC探测器上的双精细复用读出电子学,构建了一个包括上下2组、每组各3块大面积MRPC的宇宙线缪子散射成像原型实验装置。该装置通过上下两块塑料闪烁体进行触发,实验数据经过处理后能重建缪子径迹,采用PoCA图像重建算法,获得了散射成像实验图像,结果与蒙特卡罗理论模拟结果相一致,为进一步研究宇宙线缪子成像物理机制、成像算法等提供了良好的实验平台。; 程建平王学武曾志曾鸣王义赵自然岳骞罗志飞以恒冠于百蕙岳晓光; 关键词：宇宙线

平行束缪子透射成像蒙特卡罗模拟被引量：5: 2012年; 使用蒙特卡罗程序Geant4,模拟平行束缪子垂直于理想探测器平面入射法国试验客体(FTO)模型,在模型的上方和下方各放置三块理想探测器,用以输出缪子位置信息,从而确定入射与出射缪子径迹。通过三种方法统计缪子穿过模型前后的透射比,对模型进行透射成像,得到不同的成像结果。统计方法一和方法二分辨力可达2mm×2mm,统计方法三可达1mm×1mm,Cu与W区分较为明显,而且可显示出FTO模型中心的空气球,FTO模型与模型周围空气的边界十分清晰。模拟结果表明,平行束入射缪子可以进行透射成像。; 以恒冠曾志王学武程建平李君利; 关键词：蒙特卡罗方法

μ子成像中心面伪影成因及其校正方法研究被引量：1: 2014年; PoCA算法和MLSD算法是宇宙线μ子成像中常用的两种算法,其成像结果在中心面普遍存在分布均匀、灰度值较小的层状伪影。本文通过分析μ子成像的物理机制和重建算法原理,研究上述中心面伪影,指出其产生原因是成像空间中存在本底物质,并在此基础上提出一种校正方法,模拟实验表明该方法能在不影响μ子三维重建的前提下有效地消除中心面伪影。; 于百蕙赵自然王学武吴笃蕃以恒冠曾志程建平

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国家自然科学基金(11035002)