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灰色关联聚类在宇宙射线μ子探测成像中的应用

王月  
【摘要】:近年来,作为一种新型的成像检测技术,宇宙射线μ子成像技术在辐射成像领域受到越来越多的重视,发展很快。该技术是通过测量天然宇宙线中的μ子在穿透被检物体的过程中产生散射作用而导致其穿出物体后的飞行信息的变化,并采用一定的算法实现对被探测物体的散射密度分布进行估计,从而实现判断不同原子序数的物质探测的目的。宇宙射线μ子成像检测技术与现有的检测技术相比,具有很多优势,主要包括穿透能力强、辐射源天然存在且安全、对高Z物质敏感、造价低等,有广泛的应用前景,尤其是对核材料走私偷运的有效监管,意义重大。 常用的成像算法都是以概率统计为基础,需要大量的实验数据。而实际情况中,在海平面上,每平方米每分钟约有10000个μ子入射,其平均能量为3-4Gev,本文研究中,粒子源抽样只选3-4Gev,因此,为保证在粒子数偏少的客观条件下实现宇宙射线μ子成像目标,我们将具有解决小样本、贫信息的不确定信息能力的灰色系统理论和方法进行结合,开创性的探索了灰色系统理论中的灰色关联聚类在宇宙射线μ子对物质的探测区分上的应用,取得了初步的成果:实现了对穿过不同物质的宇宙射线μ子的区分聚类,完成了区分物质的初步工作。


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