中能重離子照相成像模糊研究

《中能重離子照相成像模糊研究》是依託中國工程物理研究院流體物理研究所，由魏濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：中能重離子照相成像模糊研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：魏濤
• 依託單位：中國工程物理研究院流體物理研究所

項目摘要

質子照相是輻射成像技術的發展方向，而成像模糊研究是其中的關鍵技術。本課題將以數值模擬為主、實驗為輔的研究方式，深入研究中能重離子通過成像光路進行透射成像的全過程的物理機制，重點考察造成成像模糊的各種因素，包括磁透鏡系統的色差效應、入射離子橫向位移和傾角非完全調製、客體的縱向尺寸、背景輻射、核彈性散射以及準彈性散射等。本課題擬採用Monte Carlo模擬來揭示中能重離子照相中的物理問題，然後通過在蘭州重離子加速器上進行照相實驗對計算結果的準確性進行驗證，並將結論推廣至質子照相。本課題研究對成像光路的最佳化以及質子照相裝置的設計具有重要指導意義。

結題摘要

質子照相技術是輻射成像技術的發展方向，而成像模糊是其中的關鍵。本課題以理論分析為主、實驗為輔的研究方式，深入研究了質子束通過成像束線進行透射成像的全過程的物理機制，重點考察了造成成像模糊的各種因素，包括磁透鏡系統的色差效應、入射粒子橫向位移和傾角非完全調製、客體的縱向尺寸、爆炸容器的影響、背景輻射等。本課題開展的蒙特卡洛數值模擬結果很好的驗證了成像模糊的解析解，同時對實驗系統的布局有了更深入的理解。本課題在國內進行了首次質子照相原理性驗證實驗，證明了這種基於磁透鏡強聚焦原理的質子透鏡成像技術的優越性。最後，通過本課題的研究，尋找到了一些新的研究方向，包括點擴散函式研究、放大型成像技術、能損透射型成像技術，它們有望從原理上提升質子照相的分辨能力，是對質子照相前言技術的一種探索，目的是尋求原理上的突破，將質子照相技術的成像品質推向新的高度。