Reconstruction of Transverse Beam Distribution using Machine Learning

使用机器学习重建横向光束分布

基本信息

  • 批准号:
    2889916
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The beam transverse distribution in CERN's high-radiation environment is measured by imaging the light generated by the particle beam hitting a scintillating screen, using cameras produced in-house based on radiation hard tubes. Due to the cessation of radiation hard tube production worldwide, CERN is investigating the transport of the beam image to low-radiation areas using radiation tolerant optical fibers coupled to normal CMOS cameras. In this framework, pioneering work to reconstruct the beam's transverse distribution using a single large-core multimode optical fiber began in 2020. It takes advantage of advances in generative modeling using deep learning methods, such as convolutional neural networks, and attempts to apply them to beam diagnostics. In this PhD project, the student will refine simulated data sets with more realistic optical modeling of the imaging fiber, taking into account environmental factors such as temperature and vibration effects. The student will then optimize the fiber's parameters, such as diameter and numerical aperture, and perform a market survey for available radiation-resistant fibers. In a next step, the student will screen available networks for image translation, in particular the convolutional U-Net, widely used for biomedical image segmentation and the already used generative adversarial networks. The student will then develop a machine learning-based model using simulated datasets and evaluate its performance. On the basis of these results, the student will develop an experimental setup to validate the simulation results and carry out a measurement campaign at CERN's CHARM irradiation facility to verify and study the accumulated dose related degradation effect to be included in the model. The student will have access to the Cockcroft Institute's comprehensive postgraduate training in accelerator science, as well as to LIV.INNO's structured training. The student will spend years 1 and 4 in the UK, and be based at CERN during years 2 and 3.
CERN高辐射环境中的光束横向分布是通过使用基于辐射硬管内部产生的摄像机来击中闪烁屏幕的粒子梁产生的光,来测量的。由于全世界的辐射硬管生产停止,CERN使用与正常CMOS摄像机耦合的辐射耐受光纤调查了光束图像向低辐射区域的运输。在此框架中,开创性的工作是使用单个大核多模光纤从2020年开始重建梁的横向分布。它利用了使用深度学习方法(例如卷积神经网络)的生成建模的进步,并尝试将它们应用于梁诊断。在此博士学位项目中,学生将考虑到温度和振动效应等环境因素,并以更真实的光学建模来完善模拟数据集。然后,学生将优化纤维的参数,例如直径和数值孔径,并对可用的抗辐射纤维进行市场调查。下一步,学生将筛选可用的网络以进行图像翻译,特别是卷积U-NET,广泛用于生物医学图像分割和已经使用的生成性对抗网络。然后,学生将使用模拟数据集开发基于机器学习的模型并评估其性能。根据这些结果,学生将开发一个实验设置,以验证模拟结果并在CERN的魅力辐射设施进行测量运动,以验证和研究将包括在模型中的累积剂量相关降解效应。该学生将可以进入Cockcroft Institute在加速器科学方面的全面研究生培训,以及Liv.inno的结构化培训。该学生将在英国度过1年和4年,并在第2年和3年内在CERN。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Tetraspanins predict the prognosis and characterize the tumor immune microenvironment of glioblastoma.
  • DOI:
    10.1038/s41598-023-40425-w
  • 发表时间:
    2023-08-16
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
  • 通讯作者:
Axotomy induces axonogenesis in hippocampal neurons through STAT3.
  • DOI:
    10.1038/cddis.2011.59
  • 发表时间:
    2011-06-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

随机动态网络下异质车辆队列横纵向协同控制研究
  • 批准号:
    52302488
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高压气液两相射流横-纵向冲击力剥蚀煤岩机理研究
  • 批准号:
    52304225
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多模态影像联合多物理场的横窦狭窄性耳鸣支架优选及疗效评估模型研究
  • 批准号:
    82302333
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
联会复合体横丝蛋白ZYP1在甘蓝型油菜减数分裂稳定中的功能研究
  • 批准号:
    32370360
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于组合吹吸气的横风下高速列车主动流动控制及其机理
  • 批准号:
    12302359
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Quantification of Lateral Foot Arch with Laser Beam and Analysis of New Foot Intrinsic Muscle Strengthening Training
激光束量化足外侧弓及新型足内肌强化训练分析
  • 批准号:
    22K17755
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Design Method of Pin-detail connections of Sub-Beam for Lateral Bracing
侧向支撑副梁销钉连接设计方法
  • 批准号:
    22K14358
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Formation of edge state and optical Tamm state inside crystalline specimen using spatial phase modulation of X-ray beam
利用 X 射线束的空间相位调制在晶体样品内部形成边缘态和光学 Tamm 态
  • 批准号:
    20K03824
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Residual Seismic Capacity of Reinforced Concrete Beam-Column Moment-resisting Frames Damaged with Joint-hinging Failure
节点铰破坏钢筋混凝土梁柱抗弯框架的剩余抗震能力
  • 批准号:
    19H02284
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Evaluation of Ultimate Strength and Plastic Deformation Capacity of Composite Beam-Columns Considering Variable Stress Transfer between Damper and Main Structure of Vibration Damping Steel Structures
考虑减振钢结构阻尼器与主体结构间变应力传递的梁柱组合极限强度及塑性变形能力评价
  • 批准号:
    19H02280
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了