宇宙线μ子探测技术与多信息射线成像方法研究
批准号:
U2067206
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
280.0 万元
负责人:
魏龙
依托单位:
学科分类:
核技术及其应用
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
魏龙
中文摘要
μ子是地球环境中普遍存在的主要高能宇宙射线。开展基于宇宙μ子射线成像的研究,可以促进μ子科学技术的发展与应用,并且推动人工μ子束线成像技术的发展,属于基础科学前沿技术,有着非常重要的科学意义。项目拟以μ子成像技术的发展及其应用研究为目标,系统研究μ子与物质相互作用的物理过程,理解其与物质相互作用的微观机制;通过获取传输过程中μ子的时间、位置、动量等参数,研究μ子射线多信息成像方法;优化深度学习等图像重建算法,以提高μ子射线成像鉴别能力和缩减成像时间;搭建一套多信息μ子射线成像装置,探索涉核系统的应用成像研究。项目实施将有助于推动μ子射线成像技术在核安全监测、国防重大工程任务中的应用,在国防与核能领域的核安全监测方面具有广泛的应用前景。
英文摘要
Atmospheric muons are an essential component of cosmic ray showers. Conducting research of cosmic muons imaging can promote the development and application of muon science and muon beam imaging technology. As the frontiers of basic science, it shows vital scientific significance. The program aims at the development and application of muon imaging technology, which includes systematically studying the physical process of muon through matter and understanding its interaction mechanism, studying the muon multi-information imaging methods by obtaining its time/ position/ momentum during transmission, optimizing image reconstruction algorithms to improve muon imaging performance and identification capability, as well as to reduce imaging time consuming, and building a imaging system with the multi-information acquisition to explore the application of muon imaging in nuclear systems. The program will greatly contribute to the application of muon imaging in the nuclear security monitoring and major engineering of national defense, which shows broad applications prospects in nuclear security monitoring of the defense and nuclear energy.
宇宙线缪子及多信息成像技术,利用了由高能粒子与外层大气互相作用而产生的高能宇宙线缪子进行成像,具有穿透力高,无附加人工辐射等优点。开展基于宇宙μ子射线成像的研究,可以促进μ子科学技术的发展与应用,并且推动人工μ子束线成像技术的发展。这项技术具有开放性的潜力,有望在未来许多不同的领域发挥作用。项目以μ子成像技术的发展及其应用研究为目标,系统研究μ子与物质相互作用的物理过程,理解其与物质相互作用的微观机制。通过获取传输过程中μ子的时间、位置、动量等参数,研究μ子射线多信息成像方法。通过研究发现,宇宙线缪子的动量信息与缪子和物质之间作用的夹角存在直接相关的统计规律,如果能够测量动量,对于成像结果将会有质的提升,是未来需要着重突破的方向。本项目通过比较不同的图像重建算法,发现了和理论预测不符合的实验现象:看似更简单的成像算法,却比更复杂的成像算法效果更好。针对该问题的研究还没有结束,但是揭示了宇宙线成像中动量与位置统计关系的重要性。此外,课题组开创性地实现了即时成像,从而提高μ子射线成像鉴别能力和缩减成像时间。课题组首先搭建一套具备极高精度的成像装置,并且对成像中涉及到的各种问题进行了深入研究。此后,课题组开始开发新材料、新工艺,尝试突破探测器面积的瓶颈,探明探测器成本的下限,为未来的项目做准备。该项目的揭示了缪子成像技术在核安全监测、国防重大工程任务中的应用前景,并且指明了未来主要的研究方向。
Muon与物质相互作用机理及次级正电子分布规律研究
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批准号:U1932162
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:67.0万元
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批准年份:2019
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负责人:魏龙
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依托单位:
磁场中正电子射程对PET成像空间分辨率的影响研究
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批准号:11475197
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项目类别:面上项目
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资助金额:98.0万元
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批准年份:2014
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负责人:魏龙
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依托单位:
基于飞行时间技术的新一代正电子发射断层扫描技术研究
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批准号:10775149
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项目类别:面上项目
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资助金额:40.0万元
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批准年份:2007
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负责人:魏龙
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依托单位:
新型闪烁体空间分辩和时间分辩等性能的研究
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批准号:10475096
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项目类别:面上项目
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资助金额:38.0万元
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批准年份:2004
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负责人:魏龙
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依托单位:
高分辨率、高稳定性正电子湮没寿命谱仪的研制
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批准号:10275077
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项目类别:面上项目
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资助金额:39.0万元
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批准年份:2002
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负责人:魏龙
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依托单位:
基于北京正负电子对撞机的慢正电子强束流
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批准号:19927001
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:95.0万元
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批准年份:1999
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负责人:魏龙
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依托单位:
用于材料表面、界面研究的单色正电子束研究
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批准号:19805010
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:17.0万元
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批准年份:1998
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负责人:魏龙
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依托单位:
国内基金
海外基金