用于厚靶诊断的高能电子成像的选能暗场成像研究

批准号:
11875303
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
曹树春
依托单位:
学科分类:
A2804.粒子探测技术
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘铭、肖家浩、冉朝晖
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
高能电子成像(HEER)是用于高能量密度物理(HEDP)实验研究的最为有效诊断方法之一。本项目根据高能电子与厚靶物质相互作用的特征,从暗场成像角度提出了HEER选能暗场成像,旨在提高HEER厚靶诊断时的成像品质,获得相对明场像更高细节衬度的暗场像;并探索性地通过对暗场像的研究,获得靶物质更多方面的信息。具体研究包括两个方面内容:(1)暗场成像方面,通过设计新型的HEER四极磁透镜lattice系统,对束流传输进行精确控制,实现对打靶后电子的能量筛选,获得高品质的暗场像;(2)暗场像研究方面,根据高能电子束与靶物质相互作用的物理机制,充分利用透射电子束的能谱分布的相关性,通过选取不同Lattice能量参数下暗场像,寻求其与靶物质性质之间的联系。该研究可作为HEER技术的重要拓展,为今后HEER应用到HEDP实验诊断奠定基础。
英文摘要
High energy electron radiography (HEER) is considered as one of the most effective diagnostics tools for high energy density physics. This project aims to study the energy selection dark field imaging of HEER in order to improve the imaging quality for thick target diagnostics, at the same time enhance the detail contrast performance compare to the bright field imaging based on the characteristics of high energy electron interaction with thick target material. Meanwhile, some exploring research is carried out to obtain more details of target properties through the study of dark field images. The whole research consists of two parts: (1) High quality dark field imaging is achieved by a novel design HEER beam line lattice to precise manipulating beam to realized energy selection of the transmission beams after the target. (2) According to the physical mechanism of the interaction between the high energy electron beams and the target material, the characteristics of the energy dispersion of the transmission beams are related with the target material. As a result, the relationship between the target properties and the dark field images could be acquired through study of multiple energy sets of HEER Lattice for different beam energy parameters of the dark field images. Energy selection dark field imaging is an important expansion of the HEER, which can be used as a reference for the future application of HEER for high energy density physics experiment research.
高能电子成像(HEER)是高能量密度物质(HEDM)实验研究诊断的有效方法之一。本项目针对HEER诊断厚靶物质时的特性,开展了高能电子暗场选能成像的理论和实验研究。主要研究包括两个方面内容:(1)HEER理论和模拟方面,根据高能探测电子束与厚靶物质相互作用后,强轫致辐射造成透射电子束的能谱分布有较大能量展宽的特征,采用电子成像的束流光学传输矩阵分析方法,设计了适用的选能成像Lattice结构;利用PIC软件模拟、验证并修正优化结果,模拟结果表明利用选能成像可对透射电子能量进行精确的筛选,选取最佳能区对样品进行成像诊断,大大的提高了高能电子成像技术对厚靶诊断的空间分辨能力。(2)HEER实验技术方面,基于兰州高能电子成像实验研究平台(HERPL),完成了选能成像束线的研制,并开展了成像实验研究。完成了基于Matlab的HEER自适应实时调节和图像处理程序的编制,提高了HEER成像实验效率,提升了成像品质。另外,完成了高能电子三维成像技术的实验验证,优化了HERPL的电子直线加速器性能,为后续开展HEER实验及应用研究奠定了基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Multi-parameters optimization and matching analysis simulation studies of the linac for high-energy electron radiography
高能电子射线照相直线加速器多参数优化及匹配分析仿真研究
DOI:10.1016/j.nima.2021.165905
发表时间:2021-10
期刊:Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
影响因子:--
作者:Jia Li;Quantang Zhao;Yang Zong;Zhaohui Ran;Shuchun Cao;Xiaokang Shen;Zimin Zhang;Ping Yuan
通讯作者:Ping Yuan
DOI:10.11884/hplpb201931.190003
发表时间:2019
期刊:强激光与粒子束
影响因子:--
作者:肖家浩;曹树春;张子民;李中平;申晓康;赵全堂;程锐;刘铭;赵永涛;袁平
通讯作者:袁平
DOI:10.11804/nuclphysrev.38.2020041
发表时间:2021
期刊:原子核物理评论
影响因子:--
作者:李双双;赵全堂;曹树春;宗阳;张子民;赵书俊
通讯作者:赵书俊
DOI:10.7498/aps.70.20210686
发表时间:2021
期刊:物理学报
影响因子:--
作者:李双双;赵全堂;曹树春;冉朝晖;申晓康;赵书俊;张子民
通讯作者:张子民
Demonstration of high energy electron radiography with sub-micron spatial resolution
亚微米空间分辨率的高能电子射线照相演示
DOI:10.1016/j.nima.2021.165769
发表时间:2021-11
期刊:Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
影响因子:--
作者:Zhaohui Ran;Zhongping Li;Quantang Zhao;Xiaokang Shen;Yang Zong;Zimin Zhang;Youwei Zhou;Min Liu;Rongqing Xiao;Jia Li;Shuchun Cao
通讯作者:Shuchun Cao
脉冲线离子加速器基础研究
- 批准号:11105197
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:曹树春
- 依托单位:
国内基金
海外基金
