闪光照相

摘要： 强流直线感应加速器(LIA)主要应用于闪光照相试验,对其工作可靠性的要求很高。但LIA中包含了庞大的高电压脉冲功率系统,在充电及等待时期,存在发生自激的可能性,从而导致试验失败,并造成重大经济损失及严重影响。从对Marx等装置发生自激后进行立即监测控制的角度,提出了一种提高闪光照相试验可靠性的方法,并研制了可靠性高、适应各种高压放电装置的无源放电检测探头,采用大规模可编程集成电路作为系统中的逻辑处理单元,提高了系统集成度,降低了线路的复杂程度,降低了系统调试的难度,研制的监测控制器可方便地进行监测路数的扩充,适应多达几十路放电装置的检测与监控。功率系统装置自激后,自激监测控制系统响应速度快,最快可以达到100 ns级,且系统抗干扰能力强,满足在闪光试验环境工作的要求,达到了在一定程度上提高闪光照相试验可靠性的目的。

摘要： 基于PFN-Marx技术路线研制了200 kV脉冲驱动源,采用了超前触发技术,实现了在40Ω水电阻负载上输出电压约200 kV、前沿约25 ns、脉冲宽度约62 ns的脉冲高压。设计了工作电压为200 kV的“Washer-Needle”型二极管,在二极管电压210 kV、电流5 kA条件下,输出X射线脉冲宽度约40 ns,X射线焦斑直径1.2 mm,1 m处照射剂量约15 mR。

摘要： 高能MeV闪光照相所针对的客体通常具有极高的面密度。当X射线穿过客体时,直穿X射线的强度将被极大衰减,到达成像面的直穿信号可能被散射“噪声”所淹没,若直接对图像进行反演将严重影响照相重建精度。从散射抑制角度出发,目前主要采用网柵相机即阵列型准直孔阻挡散射,但网栅相机的应用效果受光源位置稳定性影响较大,且网栅不易加工。提出了一种可实时定量散射强度的照相方案,该方案利用狭缝准直器对散射的抑制能力不随散射强度变化而改变这一特点,对现有照相布局进行小改进,利用已知客体实验结果标定狭缝准直器对散射的抑制能力,进一步自洽确定待测客体的散射量大小。基于蒙卡方法的仿真照相实验结果表明,当采用低面密度客体标定散射抑制系数时,高面密度客体散射强度的估计值与模拟真实值偏差可小于2%。

摘要： 杆箍缩二极管的模拟工作是指导杆箍缩二极管性能改进的重要工具,为提升模拟的准确性,本文对阳极等离子体产生机制开展研究.采用particle in cell和蒙特卡洛的模拟计算方法,在杆箍缩二极管阳极离子发射模型的基础上,根据空间电荷双极性流特性,着重研究等离子体电子的作用,提出阳极等离子体模型.本文以目前的实验结果为基础,以数值计算为主要手段对新模型进行了详细的分析,并在杆箍缩二极管电流、杆箍缩二极管阴阳极间隙电场分布、电子能谱、电子入射阳极杆的运动状态、X射线剂量及成像焦斑计算等方面与阳极离子发射模型进行详细对比.研究表明,新模型计算结果更接近实验测量结果,描述杆箍缩二极管物理过程不能忽视阳极等离子体电子的作用.

摘要： 阳极杆箍缩二极管(RPD)具有小焦斑、高亮度的特点,是闪光X光机领域的研究热点.基于Marx发生器和脉冲形成线技术路线产生1 MV高电压脉冲驱动RPD,开展了不同结构参数二极管实验研究.基于RPD物理过程的数值模型,分析了结构参数对箍缩物理过程的影响.研究表明在1 MV电压下,RPD阴极等离子体平均扩散速度、阳极等离子体平均扩散速度分别为2,0.6 cm/μs时,该模型可以较好地描述实验结果.在阳极杆直径一定的情况下,二极管数值模型表明减小阴极孔径可以使二极管更快进入强箍缩状态,但过小的阴极孔径会导致二极管间隙过早闭合.

摘要： Owing to the effect of non-ideal factors in the imaging process,X-ray photographic image quality is degraded,resulting in a shift of image boundary position relative to that of the obj ect.In this paper,the Monte Carlo method is used to sim-ulate the flash photography process,and the influence of fuzzy and scattering on the boundary detection is studied.The result shows that the relationship between the blur size and the boundary deviation is dependent on the material,density and size of adja-cent layers;under the same obj ect structure,the larger the blur,the greater the boundary deviation;when the obj ect structure is different,the boundary deviation is also different with the same blur size.The greater the ratio of scatter to direct,the greater the effect of scattering on the boundary detection results.When the ratio is greater than 50,the boundary detection error caused by scattering is more than one pixel.%借助蒙特卡罗方法模拟闪光照相过程,研究了模糊和散射因素对边界检测的影响.结果表明:模糊与边界退化量的变化关系依赖于相邻飞层的材料、密度和尺寸;相同客体结构下,模糊越大,边界退化量也越大;客体结构不同,相同模糊下的边界退化量也不同;散直比越大,散射对边界检测结果的影响也越大,当散直比大于50时,散射引起的边界检测误差超过1个像素.

摘要： In order to explore the feasibility of low density imaging of rod pinch diode (RPD)under impact loading,a simu-lation study on physical properties of RPD under low voltage operation (≤500 kV)is carried out.Based on particle-in-cell (PIC) simulation method,a simulation is carried out on amplitude of loading voltage of diode,thickness of cathode plate,aperture ratio of cathode and anode,etc.The physical process of pinch is analyzed according to the angle of electron pinch efficiency,proton flow,electron utilization,electric field and magnetic field distribution.The simulation results show that the current of RPD is low under low voltage operation,and can't provide enough magnetic force for the electron,resulting in low electron pinch efficiency. It is a technical approach to realize high dose and small focal spot light source under low voltage condition by using composite rod-pinch diode and optimizing design of the transition region of anode rod to bremsstrahlung target region.%为了探索杆箍缩二极管(RPD)在冲击加载下物质低密度区成像应用中的可行性,开展了低电压(≤500 kV)运行条件下 RPD箍缩物理特性模拟研究.基于Particle-in-cell(PIC)模拟方法,从二极管加载电压幅值、阴极盘厚度、阴阳电极孔径比等方面开展了二极管模拟,从电子箍缩效率、质子流、电子利用率、电场和磁场分布等角度对箍缩物理过程进行了分析.模拟表明:低电压运行条件下普通结构二极管电流较低,不能为电子提供足够的磁场力从而导致较低的电子箍缩效率;采用组合杆结构,并优化阳极杆到轫致辐射靶区的过渡区设计,是在低电压条件下实现小焦斑、高剂量辐射光源的值得探索的技术途径.

摘要： 针对闪光图像得到的光程数据,采用贝叶斯分层模型建立了后验概率模型,运用Gibbs抽样动态构造马尔可夫链;进而获得了关于线吸收系数的统计结果及其不确定度,并与约束共轭梯度(CCG)方法进行对比分析.数值实验结果表明,马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法对理想光程图像的重建结果与真值近似完全一致;在含模糊和噪声时,重建结果与CCG方法相当;当含模糊且噪声干扰较大时,MCMC方法的重建结果要略优于CCG;更重要的是MCMC方法能够给出重建结果的不确定度.

摘要： 作为中国的独创设计，世界首台兆赫兹多脉冲高功率加速器——神龙二号使中国闪光照相能力实现了从无到有，再到完全自主创新的跨越式发展，成为中国直线感应加速器和闪光照相技术发展中的一个重要里程碑。

摘要： 用蒙特卡罗对闪光照相中的散射进行准确的模拟具有重要的意义。本文给出了一种从实验上检验蒙特卡罗散射模拟的准确度的方法，该方法的核心是：构造一对有关联的照相布局——二者具有相同的直穿强度和不同的散射强度，于是两种照相布局的成像图像之差△G就对应于它们的散射之差△X，其中前者可以用实验测量得到而后者可以用蒙特卡罗模拟得到。我们对三组客体模型进行了闪光照相实验和蒙特卡罗数值模拟，发现每一种客体模型下的△G与△X的分布形状都非常相似，并且具有几乎一致的比例系数△G:△X≈4.95。这说明了我们的检验方法是有效的，同时也说明了蒙特卡罗的散射模拟结果是可信的。

摘要： 边界退化是高能闪光照相诊断技术中影响边界信息精确检测的关键因素。本文探讨用蒙特卡罗方法来模拟高能闪光照相物理过程，提供模拟图像用于边缘检测，依据模拟图像的边界退化来修正实验图像的边界，通过迭代计算获得较精确的客体边界。利用数值计算来验证和评估方法的精度与可靠性，实验图像处理结果表明：修正后的边界值相比于修正前精度得到了显著提升，并且该法具有较好收敛性。

摘要： 针对闪光照相图像信噪比低的特点，提出了一种改进的约束共轭梯度闪光照相图像重建算法。该算法在约束共轭梯度（CCG）迭代重建的基础上，提出了一种新的预优方法，有效减小了重建图像的轴线噪声，利用松弛迭代技术代替共轭梯度法中一维最优迭代步长，并提出了新的收敛准则，在保证算法收敛的同时，有效减少了重建算法的计算量。数值试验表明，与传统约束共轭梯度重建算法相比，改进算法稳定收敛，迭代速度更快，并能有效提高重建质量。

摘要： 在闪光照相中，照相系统的几何布局精度是影响客体诊断精度的一个主要因素。从一幅实际球对称客体闪光图像出发，采用蒙特卡罗方法研究了造成球对称客体的底片光学密度分布不对称的各种因素，结果表明：(1)芯部信号关于客体中心不对称主要是该处的散射分布不对称造成的，其主要原因是靶心和／或准直器对称轴偏离机械轴，束轴与机械轴不平行、客体中心不在机械轴上是次要原因;(2)肩部信号关于客体中心不对称的主要原因是束轴与机械轴不重合。通过与理想照相结果的比较，提出了底片光学密度分布不对称的处理方法，获得了与理想照相条件下的底片光学密度分布近似重合的结论。研究结果可用于解释实验图像和图像预处理。

摘要： 介绍了自行研制的用于闪光照相且基于感应电压叠加器和阳极杆箍缩二极管的X射线源的组成、结构和主要参数.输出电压3 MV的Marx发生器给阻抗7.8 Ω水介质脉冲形成线充电,产生脉宽约70 ns,电压约1 MV的高功率脉冲,经过峰化开关和预脉冲开关后分成3路馈入三级感应电压叠加器感应腔进行电压叠加,感应电压叠加器次级采用真空绝缘传输线,阻抗从40 Ω变成60 Ω,驱动阳极杆箍缩二极管,二极管阴极为石墨,阳极为直径1.2 mm的钨杆,石墨阴极产生的电子束在电流自磁场作用下发生箍缩,轰击阳极,产生小焦斑脉冲X射线.该装置在Marx充电电压为±35 kV时,二极管电压约2.0 MV,二极管电流约为50 kA,半高宽约80 ns;X射线半高宽约为40 ns,剂量约为28 mGy,焦斑约为0.95 mm.利用该X射线源拍摄到了炸药爆炸产生的层裂碎片不同飞行时间的图像.

摘要： 针对单轴3mFTO照相系统布局，在距客体1m处与光轴垂直的侧向方位放置记录平面。利用Monte Carlo方法对其侧向散射进行数值模拟，探求减小侧向散射的措施，为以后双轴照相系统的研究提供依据。分析了同一系统中各参数对侧向散射强度的影响，如侧向记录面相对FTO的距离，结果表明：前保护器是侧向散射的主要来源，在前保护器后端放置屏蔽环可以大大减少前保护器的散射。

摘要： 对闪光X射线照相中的定量测量方法进行了初步研究.研究表明,基于台阶样品的对比块标定法是图像探测系统刻度的较好方法,该方法直接建立了在一定的实验条件下底片黑密度与待测物体(客体)厚度的关系(D-L曲线),并较好地解决了X光能谱的影响.针对轴对称旋转体物体成像的特点,建立了从一幅投影图像重建物体的三维图像的常数逼近法.

摘要： 计算分析了交光照相中散射辐射本底和直穿辐射。直穿辐射对散射辐射的比例受许多因素的影响。这篇论文研究了如下因素的影响：样品结构，准直孔的尺寸，样品和X光源的距离，样品和底片的距离。得到了某些规律，给出了直穿辐射对散射辐射之比的半定量的解析公式。

摘要： 以高灵敏度CCD光电系统为图像接收系统，通过构造照相布局。采用两次照相并测量接收平面上总照射量相对值的方法对后防护结构产生的散射在接收平面上的相对空间分布进行了研究。

摘要： 以高灵敏度CCD光电系统为图像接收系统，通过构造照相布局。采用两次照相并测量接收平面上总照射量相对值的方法对后防护结构产生的散射在接收平面上的相对空间分布进行了研究。

摘要： 提供一种闪光控制电路，用于具有闪光电容器(29)和闪光照明器件(24)的闪光电路(12)。闪光控制电路包括与闪光照明器件(24)串联的限流器件(62)以及与限流器件(62)并联的旁路电路(61)。旁路电路(61)具有使限流器件(62)旁路的第一设置以及不使限流器件(62)旁路的第二设置。

摘要： 本实用新型公开了一种具有闪光照明的照相机支撑架，包括固定箱，所述固定箱顶部表面安装有闪光按钮，所述闪光灯头的一端通过螺纹与设置在固定箱内的闪光管相连接，所述固定箱内安装有电容器，同时所述电容器通过导线与闪光管的接线处相连接，所述固定箱底部中心处设置有立柱，所述立柱下方安装有伸缩管，所述伸缩管的下方安装有套筒夹，所述伸缩管底部设置有中心轴套，同时所述中心轴套左右两端固定有横梁，所述横梁的左右两侧各安装有滑块，所述滑块下方设置有螺栓，且滑块上方设置有扳手。本实用新型通过设置有闪光按钮、闪光灯头、电容器、反射器和伸缩管，解决了目前照相机支撑架本体功能单一，无法对相机实施灯光辅助功能的问题。

摘要： 本发明公开了一种对石油射孔弹长辐射流闪光照相的爆炸容器，由中间圆柱段和位于中间圆柱段两头的椭球形封头组成，爆炸容器为立式布局设置，在中间圆柱段上开有三个闪光照相前窗，三个闪光照相前窗沿中间圆柱段截面圆心夹角分别成45°分布设置，相邻高度的闪光照相前窗的标高差相同。在与高度方向位于中间的闪光照相前窗两侧的同一水平方向，分别在中间圆柱段上设置有两个小窗口，两个小窗口与中间的闪光照相前窗沿中间圆柱段截面圆心的夹角均成45°。本发明三台闪光机通过三个不同标高前照相窗口可以对2米左右的长辐射流进行照相；三台闪光机通过三个同一水平窗口可以对石油射孔弹的药型罩进行闪光照相。结构简单，使用方便。

摘要： 本发明提供了一种点探测器计数的闪光照相图像接收装置的模拟方法及系统，该方法包括：在光源面之前生成光子，在所述光子穿过所述光源面时，将所述光子作为未发生碰撞的光子计入直穿项的贡献；输运所述光子，将基于所述光子得到的发生碰撞后的光子计入散射项的贡献；基于所述直穿项的贡献和所述散射项的贡献进行闪光照相图像的点探测器计数。通过上述方案能够减小基于点探测器计数的闪光照相图像接收装置的模拟过程中的散射照射量的误差。

摘要： 一种闪光照相机(10),它的一个可伸展的臂(12)与闪光灯的开/关按钮(14)机械地连接在一起。当开关(14)处于“开”的位置(18)时,臂(12)从照相机身(10)伸出来,如果外伸的臂(12)被碰或接触会自动的缩回并且把开关(14)拨回“关”的位置(16)。臂(12)也可用于指示闪光灯的开关(14)处于“开”的位置(18)。

摘要： 本发明公开了一种用于准单轴分幅及多轴同步X射线闪光照相的负载构型，包括阳极底板和阴极盘；阳极底板上设置有若干阳极头；阴极盘上开设有若干第一通孔，第一通孔的位置与阳极头的位置相对应，且第一通孔内设置有用于短接阴阳极的金属丝。采用不同的负载串、并联方式及金属丝与RPD结构参数，可灵活调控出光时刻并实现与脉冲驱动源阻抗匹配。本发明提供了实现准同轴分幅闪光照相的技术路径；同时，利用金属丝短接RPD的离轴照相能力可对客体进行同时刻多轴成像，实现物体的三维重构。

摘要： 本发明涉及一种基于组稀疏正则化的全变分高能闪光照相密度反演方法包括：步骤1.对于待重建客体的每一分层图像，获取相应的投影数据和系数矩阵；步骤2.根据步骤1中的投影数据和系数矩阵，使用全变分算法对初始图像为0的数据正向投影到图像域，获得相应二维图像切片；步骤3.对全变分算法重建的相应二维图像切片的左半部分图像和右半部分图像进行加权平均，得到加权平均后的图像；步骤4.对加权平均后的图像使用组稀疏正则化模型进行正则化处理，得到正则化处理后的结果；步骤5.把正则化处理后的结果利用左右对称性恢复出原始大小的图像，并作为下一次全变分算法迭代的初始图像，返回步骤2，直到满足停止准则为止。

摘要： 本发明提供了一种点探测器计数的闪光照相图像接收装置的模拟方法及系统，该方法包括：在光源面之前生成光子，在所述光子穿过所述光源面时，将所述光子作为未发生碰撞的光子计入直穿项的贡献；输运所述光子，将基于所述光子得到的发生碰撞后的光子计入散射项的贡献；基于所述直穿项的贡献和所述散射项的贡献进行闪光照相图像的点探测器计数。通过上述方案能够减小基于点探测器计数的闪光照相图像接收装置的模拟过程中的散射照射量的误差。

摘要： 本发明公开了一种陶瓷/铍金属闪光照相窗口防护结构，包括位于前部的泡沫铝层，以及位于后部的陶瓷/铍金属复合结构，所述陶瓷/铍金属复合结构由陶瓷面板和铍合金背板组成。本发明的防护结构密度低有利于X光的透过；结构抗侵彻性能优异，防护效率高。本发明通过在陶瓷前面增加一层泡沫铝，作为空气冲击波防护单元，实现空气冲击波与破片群联合作用的解耦，既可以衰减空气冲击波，延长陶瓷的生存时间，又可以减小破片群各破片到达陶瓷面板的时间差，增强结构的抗侵彻能力。

摘要： 本实用新型公开了一种多脉冲闪光照相驱动装置，采用N组串联的高压脉冲发生装置，每组高压脉冲发生装置包括两个脉冲功率源，所有脉冲功率源串联接入电路、且每组高压脉冲发生装置内的两个脉冲功率源在空间上相对分布；所述N组高压脉冲发生装置的输出电极部分集成一体，构成N+1个电极同轴结构，且用于配置N个负载；所述脉冲功率源采用感应叠加型脉冲功率源，所述N为≥2的正整数。本实用新型提出基于感应叠加型脉冲功率装置的共轴照相技术，可以实现MV以上电压(1MV～10MV)、大电流(10kA～100kA)的多个二极管共轴排列，按照预定的时序工作，可实现较为理想的共轴多幅照相。