新型正电子湮没反符合测量技术及应用研究
批准号:
11575205
项目类别:
面上项目
资助金额:
82.0 万元
负责人:
王宝义
依托单位:
学科分类:
核技术及其应用
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
孔祥成、马忠剑、张鹏、卢二阳、况鹏、龚毅豪
中文摘要
正电子湮没对原子尺度缺陷及缺陷的化学环境特别敏感,是研究材料微观结构的有效和特色手段。本项目拟深入开展新型正电子湮没符合/反符合测量技术的研究,建立一套具备多种测量方法、满足不同测量条件或测量环境需求的正电子湮没谱学测量系统,以此为基础,系统研究不同化学结构的聚合物材料以及模拟人体组织中电子偶素形成、热化过程以及电子动量分布随电子偶素湮没时间的变化过程,探讨电子偶素在这些特殊材料中的形成过程、电子偶素湮没寿命和材料微观结构及内部生物环境的关系,为正电子谱学技术在生物科学及医学应用领域的应用提供基础数据。
英文摘要
Positron annihilation is an effective and powerful tool to characterise atomic scale defects and their chemical environment. Based on the preliminary works and deeply understanding to the new technology of coincidence/anticoincidence in positron annihilation spectroscopy, this project intends to develop a new positron annihilation system with multiple measurement methods to meet the demand of different measurement conditions in various applications. By using established system,the mechanism for positronium formation, thermalization process and electronic momentum distribution with the change of positronium annihilation lifetimes, in some materials as polymer and simulating human tissue with different chemical structure, will be investigated systematically to explore the process of positronium formation in these specific materials and to discuss the relationship between the positronium lifetime to the internal biological environment and material microstructure. Some achievements based on the experimental discussions to the application of positron spectroscopy technology in the field of biological science and medical will be hopefully expected in this project.
正电子湮没对原子尺度缺陷和缺陷所处化学环境特别灵敏,是研究材料中微观缺陷及结构的有效和特色手段。常规正电子湮没探测技术由于“样品-源-样品”测量结构的限制,很难或无法满足液体等易沾染放射源样品的测量,也无法对样品所处的气氛环境进行改变。针对这些问题,本项目深入研究了正电子湮没符合/反符合测量技术,并且从实验电路和模拟计算两方面入手研究了提高反符合效率的方法。综合这些研究结果,项目中建立了一套集多种测量功能(正电子湮没寿命,511keVγ能量多普勒,分层测量等)为一体的新型正电子湮没测量系统。该系统,一方面可满足不同测量条件和测量环境的需求,扩展了正电子湮没谱学的应用领域;另一方面进一步丰富和完善了正电子湮没实验测量方法和技术。.项目已经开展了针对液闪、水和模拟生物组织(油类)等易沾染放射源样品的实验测量,相较于国际上已有的同类研究,新系统在满足这类样品正电子湮没测量要求的基础上,具有测量方便、稳定性高和性能优等特点。此外,针对新系统反符合测量时低计数率的特点,项目还开展了正电子湮没高效测量方法的研究,并且分别建立了基于数字化的和传统模拟电路的多探测器多寿命谱测量方法。该方法可成倍地增加正电子湮没测量效率,有助于提高针对大块或不易切割样品现场实时测量的有效事例采集效率。.结合高精度控制的W-Cu合金准直狭缝分层测量技术,本项目以软木、气凝胶等样品模拟人体组织,研究了正电子在这些材料中射程的分布及磁场的影响。根据实验测量结果,磁场对正电子的射程具有一定的压缩效应,并且磁场越强,压缩程度越明显。项目中得到的这些研究成果不仅为开展正电子在人体组织中的湮没特性提供了基础实验数据,还为优化PET-MRI双模态成像算法、进一步提高PET临床空间分辨率提供了依据。
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
登录
查看更多内容
DOI:
10.1016/j.nima.2017.12.048
发表时间:
2018-03
期刊:
Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A-accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment
影响因子:
1.4
作者:
[Baoyi Wang;Kuang Peng;Fuyan Liu;Han Zhenjie;Xingzhong Cao;P. Zhang]
通讯作者:
Baoyi Wang;Kuang Peng;Fuyan Liu;Han Zhenjie;Xingzhong Cao;P. Zhang
DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
核技术
影响因子:
--
作者:
[韩振杰, 刘福雁, 张鹏, 王宝义, 曹兴忠, 李玉晓, 魏龙]
通讯作者:
魏龙
Helium irradiation-induced defects in deformed 316L stainless steel
变形 316L 不锈钢中氦辐照引起的缺陷
DOI:
10.1080/14786435.2017.1396377
发表时间:
2018-01
期刊:
Philosophical Magazine
影响因子:
1.6
作者:
[Yihao Gong, Shuoxue Jin, Eryang Lu, Peng Kuang, Te Zhu, Xingzhong Cao, Liping Guo, Baoyi Wang]
通讯作者:
Baoyi Wang
DOI:
--
发表时间:
2019-09
期刊:
核技术
影响因子:
--
作者:
[刘龙朋, 刘福雁, 裴士伦, 况鹏, 王宝义, 张鹏, 张怀强, 曹兴忠]
通讯作者:
曹兴忠
Compressive effect of the magnetic field on the positron range in commonly used positron emitters simulated using Geant4
使用 Geant4 模拟的常用正电子发射器中磁场对正电子射程的压缩效应
DOI:
10.1140/epjp/i2017-11779-x
发表时间:
2017
期刊:
European Physical Journal Plus
影响因子:
3.4
作者:
[Li Chong, Cao Xingzhong, Liu Fuyan, Tang Haohui, Zhang Zhiming, Wang Baoyi, Wei Long]
通讯作者:
Wei Long
共 14 条
研究堆慢正电子源原理验证装置实验技术研究
-
批准号:U1930103
-
项目类别:联合基金项目
-
资助金额:50.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:王宝义
-
依托单位:
核反应堆模型钢FeCrNi微观缺陷结构及演变机理研究
-
批准号:91226103
-
项目类别:重大研究计划
-
资助金额:85.0万元
-
批准年份:2012
-
负责人:王宝义
-
依托单位:
正电子寿命-动量关联技术(AMOC)与多孔硅微结构研究
-
批准号:10575112
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:36.0万元
-
批准年份:2005
-
负责人:王宝义
-
依托单位:
正电子湮没二维多谱勒系统与金属间化合物晶体缺陷研究
-
批准号:10275076
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:31.0万元
-
批准年份:2002
-
负责人:王宝义
-
依托单位:
国内基金
海外基金