Experimentally validated x-ray image simulations of 50 μm x-ray PIV tracer particles
Experimentally validated x-ray image simulations of 50 μm x-ray PIV tracer particles
复制标题
经过实验验证的 50 μm X 射线 PIV 示踪粒子的 X 射线图像模拟
DOI：
10.1088/1361-6501/ac4c0d
复制
发表时间：
2022
影响因子：
2.4
通讯作者：
Mäkiharju, Simo A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Parker, Jason T;Mäkiharju, Simo A
我们评估了Beer-Lambert（BL）射线跟踪和蒙特卡罗N粒子（MCNP）光子跟踪模拟，用于预测和比较X射线成像系统的性能。这些模拟工具可以帮助实验室规模的X射线粒子图像测速（XPIV）实验和示踪粒子的预测图像质量的有条不紊的设计。粒子图像信噪比（SNR）被用来作为系统性能的度量。对空心镀银玻璃球示踪粒子（AGSF-33）的模拟数据和实验数据进行了比较。正如模拟所预测的那样，AGSF-33粒子在100 ms曝光时间图像中的SNR大于1，这表明它们作为X射线PIV或粒子跟踪测速（XPTV）示踪剂的潜力。BL方法预测的图像对比度，计算成本低，并使系统设计的一个巨大的参数空间的探索。MCNP模拟，另一方面，预测实验图像稍微更准确，但超过一个数量级更昂贵的计算比BL模拟。对于大多数实际的XPIV系统设计应用，MCNP的较高计算费用可能无法通过与BL相比的适度精度改进来证明。
We evaluate Beer–Lambert (BL) ray-tracing and Monte Carlo N-Particle (MCNP) photon tracking simulations for prediction and comparison of x-ray imaging system performance. These simulation tools can aid the methodical design of laboratory-scale x-ray particle image velocimetry (XPIV) experiments and tracer particles by predicting image quality. Particle image signal-to-noise ratio (SNR) is used as the metric of system performance. Simulated and experiment data of hollow, silver-coated, glass sphere tracer particles (AGSF-33) are compared. As predicted by the simulations, the AGSF-33 particles are visible with a SNR greater than unity in 100 ms exposure time images, demonstrating their potential as x-ray PIV or particle tracking velocimetry (XPTV) tracers. The BL approach predicts the image contrast, is computationally inexpensive, and enables the exploration of a vast parameter space for system design. MCNP simulations, on the other hand, predict experiment images slightly more accurately, but are more than an order of magnitude more computationally expensive than BL simulations. For most practical XPIV system design applications, the higher computational expense of MCNP is likely not justified by the modest accuracy improvement compared to BL.
登录
查看更多内容
影响因子：
3.7
作者：
Antoine E;Buchanan C;Fezzaa K;Lee WK;Rylander MN;Vlachos P
通讯作者：
Vlachos P
使用图形硬件加速 X 射线衰减的确定性模拟
DOI：
--
发表时间：
2010
期刊：
Eurographics
影响因子：
--
作者：
F. Vidal;Manuel Garnier;N. Freud;J. Létang;N. John
通讯作者：
N. John
并行分配光线追踪的数据和控制
影响因子：
1.8
作者：
D. Badouel;K. Bouatouch;T. Priol
通讯作者：
T. Priol
不透明流的测量：分散多相流测量技术综述
影响因子：
2.7
作者：
C. Poelma
通讯作者：
C. Poelma
液体泡沫流中的 X 射线粒子追踪测速
影响因子：
3.4
作者：
Lappan;Schwab;Eckert;Eckert;Heitkam
通讯作者：
Heitkam