缪子多模态成像图像质量分析

• 作者: 霍勇刚 严江余 张全虎
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 宇宙线缪子 缪子多模态成像 图像质量
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 基本粒子物理学与场|THE PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS
• 页码范围: 71-80
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211083

摘要

缪子多模态成像有效利用了宇宙线缪子与材料相互作用产生的散射信息以及产生次级诱发中子的缪子信息.为对缪子多模态成像图像质量进行分析,基于GEANT4程序设置了探测模型,从缪子多重库仑散射模块和缪子诱发中子模块两部分对探测模型可靠性进行了验证,开发了缪子多模态成像模拟程序,得到了重建图像.成像12 h可达到4 mm的空间分辨率,成像时间在小时量级可清晰分辨边长10 cm的235U立方体和其他常见的高、中、低原子序数材料立方体.经过12 h成像时间,包覆模型的缪子散射成像图像会造成误判,但缪子多模态成像图像能够正确反映235U材料存在.不同成像时间内,缪子多模态成像图像的结构相似性指标均优于单一成像方法成像图像.研究结果表明与缪子散射成像图像和诱发中子符合的缪子成像图像相比,缪子多模态成像图像有更好的成像质量,能够适应更复杂的成像场景,在特殊核材料的检测识别方面更有优势.