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国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ030112)
国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ030112) 作品数:23 被引量:80 H指数:5 相关作者: 陈涛 胡晓东 邹晶 陈津平 杨桂栓 更多>> 相关机构: 北京工业大学 中国科学院 天津大学 更多>> 发文基金: 国家重大科学仪器设备开发专项 国家自然科学基金 北京市自然科学基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 电子电信 机械工程 电气工程 更多>>
显微CT三维分辨率测试方法研究进展 被引量:6 2017年 本文从模体观测法和调制传递函数法两个方面总结了显微CT三维空间分辨率的测试方法,重点介绍模体的形式结构和分辨率计算方法.三维分辨率模体通常分为条纹或圆孔模体,能够比较直观地估计分辨率的大概范围,但是受观测者的主观影响较大,且用于三维成像的显微CT的条纹模体成本较高.调制传递函数法模体加工相对简单,可以较客观全面地探究分辨率的空间变化规律,可分为点扩散函数法、线扩散函数法、边缘扩散函数法.本文讨论和比较各种分辨率测试方法的优缺点,然后提出一个新型的分辨率测试模体设计方案,并且通过一个简化模体验证了该方案的可行性. 陈津平 崔芳芳 邹晶 胡晓东 吕寒玉关键词:空间分辨率 调制传递函数 点扩散函数 基于光耦探测器显微CT的实现及其放大倍数的标定 2013年 X射线显微CT因其较高的成像分辨率,被应用于微小样品内部精细结构的检测。分辨率是显微CT最受关注的指标之一,而实现其测量功能则是当今CT研究领域的前沿方向。为了提高分辨率,设计实现了一种基于光耦探测器的显微CT系统,对经过几何放大的图像再进行光学放大。由于对其放大倍数的准确标定是实现其测量功能的重要前提,研究提出了基于标准栅格板和标准球的标定方法,对基于光耦探测器的显微CT的光学放大倍数和几何放大倍数分别进行了标定。这样即使在实际测试中射线源、样品和探测器的位置发生改变,亦可直接算出总放大倍数。标定过程还使用了最小二乘法以提高标定精度。二维X射线投影图像测量实验和三维重建结果测量实验显示,此种放大倍数标定方法是准确、有效的。 赵耕砚 胡晓东 邹晶 赵金涛 陈津平关键词:无损检测 基于纳米针尖反射靶的X射线显微系统 2016年 本文利用电化学腐蚀方法制备出曲率半径<100 nm的钨针尖,并在FEI Quantum 600型扫描电镜(SEM)中作为反射靶材以搭建微焦点X射线显微系统。通过SEM发射电子束轰击纳米钨针尖,以减少电子束和靶材的物理作用区域,进而减小X射线源的光斑尺寸,实现高分辨率的X射线显微成像。采用线对卡来评价系统的最佳成像分辨率,实验结果表明:系统在加速电压30 k V、电子束束流120 n A、SEM的工作距离5 mm、放大倍数为100倍、探测器采集时间为180 s的条件下,可以获得优于1μm的分辨率图像。 宋健 牛耕 刘俊标 赵伟霞 马玉田 韩立关键词:无损检测 基于Geant4仿真的CsI(Tl)闪烁体厚度优化 被引量:2 2017年 由闪烁体和光电转换器件构成的闪烁体探测器是工业CT系统中最常用的探测器,其中闪烁体负责将X射线转换为可见光信号,再经过光电转换器件转换为电信号进行探测.闪烁体作为探测器的一部分,其厚度直接影响发光效率和探测分辨性能.本文基于蒙特卡罗仿真平台Geant4建立仿真模型,对碘化铯Cs I(Tl)闪烁体在不同厚度、不同X射线能量(20~80 ke V)下的特性进行模拟,分析闪烁体厚度对闪烁体转换效率以及分辨力的影响.通过仿真获了特定输入能量下对应的闪烁体的理想厚度值.仿真结果可以为闪烁体参数设计和优化提供参考. 陈津平 杨峻雄 邹晶 胡晓东 胡晓东关键词:GEANT4 蒙特卡罗 发光效率 现代射线技术与文物保护/考古应用研究 被引量:9 2018年 每一项科学技术的进步与发展都推动了人类对自然界认识的进一步深入,同时也有力地促进了承载着历史的文物的保护和研究。现代射线技术的发展就是最为典型的范例。现代射线技术主要指基于X射线、γ射线、中子等基本粒子与物质的相互作用原理,对物质微观结构进行表征的波谱学技术和成像技术。中国科学院高能物理研究所是我国高能物理与先进射线技术及射线应用的综合性研究基地。主要针对核分析、同步辐射以及计算机断层成像(CT)等特点鲜明的现代射线技术,在对基本原理进行简单描述的基础上,就中国科学院高能物理研究所所在现代射线技术与文物保护及考古研究领域所做的一些工作进行了简单综述。 魏龙 陈刚 冯向前 黎刚 刘宝东 王宝义关键词:计算机断层成像 考古 文物保护 X射线投影图像中闪烁体缺陷区域的修复 2014年 针对X射线投影图像中闪烁体缺陷引起的图像伪影,提出一种缺陷提取算法。采用提取极坐标下局部异常点的方法提取缺陷像素。将本底图像(空扫图像)转化为极坐标形式,提取极坐标下的局部异常像素为缺陷像素,从而得到标记出缺陷像素的掩膜图像。将算法应用于仿真图像的缺陷提取,客观数值和主观视觉2个方面的比较结果验证了该算法的有效性。将梯度信息沿等照度线方向扩散实现图像的修复过程,交叉进行各向异性扩散过程以保证清晰度。对系统采集到的不同放大倍率的X射线投影图像进行缺陷提取,并运用BSCB算法对图像进行修复。实验结果表明,修复后图像的质量得到明显改善。 胡晓东 吴瑶瑶 陈津平 邹晶关键词:图像修复 极坐标 闪烁体缺陷引起的CT图像伪影修复 被引量:2 2014年 为了修复X射线投影图像中闪烁体缺陷引起的图像伪影,提高X射线投影图像的三维重构质量,结合X射线成像过程中闪烁体缺陷的结构特点,提出了一种改进的BSCB修复算法(IBSCB)。利用Kirsch算子对本底图像进行处理,获得标记出闪烁体缺陷像素的掩膜图像。进而对样品投影图像中相应的缺陷区域按照由外及内的顺序迭代进行修复和扩散,在对外层缺陷区域修复完成后,利用修复后的信息修复内部缺陷区域,并且根据周围缺陷像素的个数确定修复和扩散过程中的迭代系数和迭代次数;对于其中的修复过程,采用log算子滤波,并将滤波后的信息沿等照度线方向扩散实现图像修复。从主观视觉和客观数据两方面对BSCB和IBSCB修复算法进行评价。不同放大倍率下X射线投影图像的修复结果表明:IBSCB不但提高了修复质量,而且其修复速度也比BSCB算法提高了5~6倍。比较修复前后X射线投影图像的三维重构图像,进一步验证了本文算法的有效性。 牛鑫 赵耕砚 陈津平 胡晓东 邹晶关键词:图像修复 空间球拓扑外联的岩心线骨架提取方法 被引量:1 2016年 在分析现有骨架提取算法的基础上,针对现有的岩心骨架提取方法中存在的效率较低、骨架连通性差等问题,提出了一种基于空间球外联的岩心线骨架提取的几何方法.该方法以CT扫描图像为基础进行模型重构,并用Delaunay算法剖分得到四面体实体模型.依据岩心结构的四面体模型的特点,通过寻找模型四面体的外接球之间的拓扑邻接关系,到岩心的骨架结构.通过等效计算,简化连接,得到单一的线骨架结构,保证了骨架结构与岩心结构的拓扑一致性.实验结果表明,文中方法可以保证骨架的连通结构,且不受模型边界质量的影响,适用于复杂的岩心形体结构,实现了岩心骨架的提取. 牛文杰 王晓斌 须颖 吕长荣 徐箐箐 白永涛关键词:CT图像 数字岩心 基于TDLAS的SF_6断路器湿度在线监测技术的应用研究 被引量:5 2016年 基于TDLAS气体测试原理,针对SF_6电气设备中的智能化需求,设计并研制了一套湿度检测试验装置,并在SF_6断路器中进行了湿度测试。该装置在SF_6断路器中测得明显的TDLAS信号。测试结果表明,TDLAS技术具备安全、快速响应的特性。为TDLAS湿度检测技术在SF_6智能电气设备中的应用提供了技术支持。 陈奕钪 鞠昱 李彦林 韩立关键词:SF6断路器 在线检测 248nm准分子激光加工玻璃微通道的实验研究 被引量:3 2016年 为了提高玻璃微通道的加工效率及质量,采用248nm准分子激光加工玻璃微通道的新型加工方法进行了理论分析和实验验证,取得了不同激光参量下玻璃微通道的加工工艺数据。结果表明,激光加工玻璃微通道的刻蚀阈值为4.54×103m J/mm2;随着激光能量的增加,刻蚀深度近似成对数增长,经线性拟合得到刻蚀深度随激光能量变化的公式;随着脉冲频率的增加,刻蚀深度近似成线性增长,经线性拟合得到刻蚀深度随频率变化的公式;且通道底面粗糙度随激光能量及脉冲频率的增加,呈增长趋势;激光的能量在400m J^600m J、脉冲频率在4Hz^7Hz范围的组合激光参量可实现刻蚀率高、粗糙度小的微通道加工。这些结果对于合理选择激光参量、提高玻璃微通道的加工效率及质量是有帮助的。 田姗姗 陈涛关键词:激光技术