文档介绍：第22卷第3期 强 激光与 粒子束 Vol. 22, No. 3
2010 年 3 月 HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS Mar. , 2010
文章编号：100卜4322(2010)03-0655~04
高能闪光照相中的能谱优化*
陈 ，王敏鸿，周 智，王利鸣，戴 曼
(中国工程物理研究院流体物理研究所，四川编阳621900)
摘在高能闪光照相技术中•提高图像接收平面上直穿与散射的比值有利于有效信息的提取。利用 蒙待卡罗方法对法国实鲨客体的照相过程进行模拟，得到图像接收区域直穿分量与散射分量的能谱分布，依据 其分布的待点提出了利用能谱优化来提高接收区域直散比的方法，指岀添加衰减屏可以达到能谱优化的效果. 依据线吸收系数的变化洁势以及实际加工的难度选择笆作为优化能谱的材料，并根据最小照射童的限制得到 ，指出添加9 mm的衰减屏能够对照相结果的优化程度最好•照 射录满足要求，而直散比上升到原来的3倍左右.
关键词：高能闪光照相、能谱优化；法国实验客体；蒙特卡罗方法
中图分类号：TL53 文献标志同：A doi：10. 3788/
闪光照相技术主要是利用脉冲X射线对一运动物体内部进行照相•判断其内部结构特征•在工业探伤、医 学CT等领域得到了广泛的应用。闪光照相所得到的结果就是一幅或多幅的图像，图像的质量决定了最终有 效信息的提取精度。在影响图像质量的诸多因素中，散射引起的图像模糊是需要重点关注的。在典型的高能 闪光照相中•深穿透区的散射强度远大于所要提取信息的强度，引起重建图像的严重失真•散射的存在还使得 光程的测量值小于材料的实际光程•其平均线吸收系数就会变小•从而影响材料密度的正确提取。在诸多散射 成因中，高密度客体引起的散射是干扰有效信息提取的主要因素⑴‘】.因此有必要采取有效的降散射手段来降 低散射的影响。目前，降散射的方法有很多种•其本质就是要在保证最小照射嶺高于接收系统阈值的前提下, 尽量提高图像接收平面上直穿与散射的比值(DSR)。本文利用法国实验客体(FTO)进行蒙特卡罗模拟，分析 其直穿成分与散射成分•进而指出通过能谱优化的方法也可以提高图像接收平面上的DSR・
1法国实验客体的模拟
FTO由3个同心球层组成，中心是空球• cm,第2层为鸭层，其外径为4. 5 层为铜层， cm。模拟的照相几何布局如图1所示，以光源中心为原点，FTO客体中心在350 cm 处•图像接收系统在480 cm处。 mm厚的电片上产生， MeV,其高斯分布半高宽为1. 5 mm,其1 m处照射量约为10& 4 mC/kg。
X-ray source
3 500 mm
FTO
detector
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
x/cmFig. 2 Distribution of direct and total radiant intensities
广 ul?Aus)、.&
Fig. 1 Radiography system
图1照相系统简图 图2直穿能通■与总辐射能通*