基于多能多視角X射線的物質(zhì)鑒別.pdf

1、本論文以單源多能量X射線成像系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)儀器，不同種類的楔形階梯材料為實(shí)驗(yàn)樣本，結(jié)合由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的原子序數(shù)1～100的單元素及由這些單元素組成的化合物在0.001～100000 MeV能量X射線下的質(zhì)量衰減系數(shù)，研究了多能多視角X射線下物質(zhì)鑒別的方法。
　　波長(zhǎng)極短的X射線具有很強(qiáng)的穿透力，可以透

2、射大多數(shù)物質(zhì)而造成自身能量的衰減，對(duì)于不同的物質(zhì)，由于其元素組成和各元素所占比重的不同，具有不同的等效原子序數(shù)和密度，因此對(duì)X射線的衰減吸收作用也不同。不同的物質(zhì)經(jīng)X射線透射后，平板探測(cè)器上會(huì)采集到不同強(qiáng)度的信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換及數(shù)字圖像處理后，得到具有灰度變化的透射圖像，這便是X射線透射成像的基礎(chǔ)。
　　本文首先通過(guò)不同能量X射線下的透射成像實(shí)驗(yàn)，建立有機(jī)物、混合物和無(wú)機(jī)物三種物質(zhì)的分類邊界曲線模型，并提取多能量X射線下的物質(zhì)屬性

3、值R，該值的大小和物質(zhì)的等效原子密切相關(guān)，為減小物體厚度對(duì)R值計(jì)算準(zhǔn)確性的干擾，構(gòu)建二維屬性空間模型，使用隸屬度選舉法鑒別物質(zhì)種類。然后根據(jù)NIST提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究質(zhì)量衰減系數(shù)隨X射線光子能量變化的規(guī)律，以及物質(zhì)的質(zhì)量衰減系數(shù)與物質(zhì)等效原子序數(shù)之間的關(guān)系，提出一種根據(jù)多能量X射線下單元素的Z-R擬合曲線計(jì)算化合物等效原子序數(shù)的方法，并通過(guò)實(shí)際樣本材料，驗(yàn)證了該方法具有較高的準(zhǔn)確性;同時(shí)，研究等效原子序數(shù)直接重建算法計(jì)算物質(zhì)的等效原子