| 【中文题名】 | 热中子相衬成像技术研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 核能科学与工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-3-29 |
| 【中关键词】 | 相衬成像,中子照相,仿真计算,,, |
| 【英关键词】 | phase contrast imaging,neutron radiography,emulate calculation, |
| 【分类导航】 | 工业技术>原子能技术>原子能技术的应用>>> |
| 【论文摘要】 | 相衬成像技术是中子照相领域的一个新的发展方向。本文的目的是研究掌握中子相衬成像的基础理论，探索利用SPRR—300多色热中子源进行中子相衬成像实验的可行性，为XXXX发展中子相衬成像技术进行技术积累，摸索提高小、薄样品和低中子质量衰减系数样品的中子照相检测质量的新方法。
传统透射式中子成像方法是基于中子的粒子性，利用不同材料的中子质量衰减系数不同而获取样品内部的结构潜像，属于吸收散射衬度成像；而相衬成像是基于中子的波动性，当中子波穿过样品时，由于样品对中子的折射，不同厚度、不同材质引入的相位差不同，从而导致波前畸变，畸变的波前在穿过样品后作为次波源互相干涉成像，从而获取样品内部结构潜像。
实现相衬成像的方法包括干涉法、衍射法和同轴轮廓法三种。其中干涉法和衍射法的相衬成像效果较好，但对系统的稳定性和光源的相干性(单色性)要求很高，较难在中子照相领域内开展相关研究。同轴轮廓法虽然在成像效果方面不及干涉、衍射法，可却有系统稳定性要求低、光源单色性要求不高的优点。本文简要介绍了干涉法和衍射法相衬成像技术，对同轴轮廓法相衬成像的机理和条件进行了较为详尽的理论推导，同时结合同轴轮廓法的相关... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-8 |
|
第一章 绪论 |
8-13 |
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1.1 中子照相技术发展概况 |
8-9 |
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1.2 中子照相的特点和意义 |
9-10 |
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1.3 国内外射线相衬成像技术研究现状 |
10-12 |
|
1.3.1 X射线相衬成像技术发展现状 |
10-11 |
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1.3.2 中子相衬成像技术发展现状 |
11-12 |
|
1.4 本文研究的主要内容 |
12-13 |
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第二章 中子照相理论及技术 |
13-23 |
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2.1 中子照相的基本原理 |
13 |
|
2.2 各种图像探测和显示方法及其特点 |
13-14 |
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2.2.1 “转换屏-X底片”成像法 |
13-14 |
|
2.2.2 径迹蚀刻法 |
14 |
|
2.2.3 中子数字照相法 |
14 |
|
2.3 中子照相装置 |
14-15 |
|
2.4 不同能量中子照相的特点 |
15-16 |
|
2.4.1 热中子照相 |
16 |
|
2.4.2 冷中子照相 |
16 |
|
2.5.3 超热中子照相 |
16 |
|
2.4.4 快中子照相 |
16 |
|
2.5 准直器对中子照相质量的影响 |
16-18 |
|
2.5.1 准直系统的构成和类型 |
17 |
|
2.5.2 准直器与中子照相系统分辨率的关系 |
17-18 |
|
2.5.3 准直器与中子照相系统反差灵敏度的关系 |
18 |
|
2.6 中子照相技术的应用 |
18-20 |
|
2.7 300~ |
20-23 |
|
2.7.1 装置结构及主要技术水平 |
20-21 |
|
2.7.2 成像系统构成 |
21-23 |
|
第三章 中子相衬成像 |
23-37 |
|
3.1 相衬成像的概念提出 |
23-25 |
|
3.1.1 相衬成像的基本理论 |
24-25 |
|
3.1.2 光源相干性的定义 |
25 |
|
3.2 相衬成像的实现方法 |
25-31 |
|
3.2.1 干涉法相衬成像 |
26 |
|
3.2.2 衍射相衬成像法 |
26-27 |
|
3.2.3 同轴轮廓法相衬成像 |
27-31 |
|
3.3 多色热中子同轴轮廓法相衬成像的实验条件 |
31-37 |
|
3.3.1 光源相干性要求 |
31-32 |
|
3.3.2 探测系统探测效率限制 |
32-36 |
|
3.3.3 成像距离的选择 |
36-37 |
|
第四章 SPRR-300上的中子照相装置热中子相衬成像实验研究 |
37-53 |
|
4.1 SPRR-300中子照相装置进行热中子相衬成像实验方案 |
37 |
|
4.2 实验结果分析中要用到的数字图像处理技术 |
37-40 |
|
4.2.1 图像帧积分技术 |
38-39 |
|
4.2.2 背景消除 |
39 |
|
4.2.3 灰度拉伸 |
39 |
|
4.2.4 中值滤波 |
39-40 |
|
4.3 测量本装置最远探测距离的实验 |
40-42 |
|
4.4 物源距离对成像结果的影响 |
42-44 |
|
4.5 物屏距离对成像结果的影响 |
44-48 |
|
4.6 点源尺寸对成像结果的影响 |
48 |
|
4.7 相衬成像基础实验 |
48-51 |
|
4.8 小结 |
51-53 |
|
第五章 单色热中子相衬成像仿真计算结果及分析 |
53-60 |
|
5.1 仿真计算方法 |
53-54 |
|
5.2 仿真计算结果和分析 |
54-58 |
|
5.2.1 物屏距离改变对成像结果的影响 |
54-56 |
|
5.2.2 点源尺寸改变对相衬成像效果的影响 |
56-57 |
|
5.2.3 物源距离的改变对相衬成像结果的影响 |
57-58 |
|
5.2.4 样品尺寸变化对相衬成像结果的影响 |
58 |
|
5.3 小结 |
58-60 |
|
第六章 讨论和展望 |
60-64 |
|
6.1 主要存在的问题及其可能解决方案 |
60-62 |
|
6.1.1 热中子相衬成像条件的问题 |
60-61 |
|
6.1.2 其他因素对成像结果的影响及改进措施 |
61 |
|
6.1.3 仿真计算还需完善 |
61-62 |
|
6.2 XXXX上进行热中子相衬成像技术的研究和展望 |
62 |
|
6.3 XXXX中子相衬成像实验方案 |
62-64 |
|
第七章 结束语 |
64-65 |
|
7.1 本论文的主要研究工作和结论 |
64 |
|
7.2 总结 |
64-65 |
|
致谢 |
65-66 |
|
参考文献 |
66-68 |
|
附录 |
68-69 |
|
附录一 关于3-30式的推导过程 |
68-69 |
|
附录二 文章发表情况及参加学术活动情况 |
69 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.132983 |
