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便携式、基于GAGG的双模球形伽马射线成像系统
文章来源: 国家原子能机构核技术(核探测与核成像)研发中心
发布时间: 2023-03-08
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  过去几十年伽玛射线成像在核安全监测领域得到了广泛应用。基于先进成像技术,如编码孔径和康普顿成像研究人员开发了各种成像仪和系统来远程探测和定位放射源。这两种方法都能有效地绘制空间中放射性物质的远场分布。然而,由于各自的成像原理差异,很难设计出一个单独的成像系统,在具有4π视图的同时,能量响应几十keV到MeV的情况下达到理想的成像性能。 

  研究团队提出一种便携式、基于GAGG的双模球形伽玛射线成像系统以实现多个放射源的同时定位,且具有4π FOV和大范围能量响应。探测器系统由 80 个像素组成并通过GAGG 晶体实验刻度进行精确仿真模拟。对特征能量范围为59.5 keV至1.33 MeV的几种放射性核素在远场情况下进行了成像。该成像系统在成像灵敏度、角度分辨率和准确的射线源定位方面表现出的成像能力出色。对于10 m(0.27 μSv/h)处的10 mCi Cs-137点源,系统能够在编码孔径成像模式下1 s内定位热点,在康普顿成像模式下,SBP和MLEM算法都在1 s内定位出近似的源位置。该研究提出的球形成像系统在核安保监测场景中具有广阔的应用前景。 

   

正二十面体和编码孔径成像系统

  相关成果发表在Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A,该项目受到国家自然科学资金、山东省自然科学基金等资助。

  论文链接:Xiuzuo Liang*, Lei Shuai*, Yantao Liu, Xin Li, Lingqin Kong, Qing Wei, Yingjie Wang, Zhiming Zhang, Xianchao Huang, Xuanhou Hu, Yiwen Zhang, Yue Yu, Cunfeng Wei and Long Wei.Coded aperture and Compton imaging capability of spherical detector system design based on GAGG scintillators: A Monte Carlo study.Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A. 2022, 1044:167503


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