60Co雙投影輻射成像系統(tǒng)中的散射干擾模擬研究

倪民子 王振濤 叢 鵬 李立濤

1（清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院 北京100084）

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（核檢測(cè)技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京100084）

60Co雙投影輻射成像系統(tǒng)是清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院自主研發(fā)的核設(shè)施出入口車輛控制檢查系統(tǒng)，為全面提高我國(guó)核設(shè)施出入口的車輛檢查能力、檢查效率和檢查質(zhì)量提供了可靠的技術(shù)保障。

該系統(tǒng)采用兩枚3 700 GBq60Co同位素作為射線源，分別側(cè)置和底置，對(duì)應(yīng)布置兩組高壓充氣陣列電離室［1］作為探測(cè)器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中底源與對(duì)應(yīng)探測(cè)器陣列構(gòu)成仰視投影掃描平面，側(cè)源與對(duì)應(yīng)探測(cè)器陣列構(gòu)成側(cè)視投影掃描平面。檢測(cè)時(shí)，兩個(gè)射線源同時(shí)打開，底源、側(cè)源、門架及兩組探測(cè)器陣列精準(zhǔn)同步移動(dòng)掃描被檢車輛，通過一次掃描即可同時(shí)獲得被檢車輛水平和垂直兩個(gè)方向的投影圖像［2］。但是，該系統(tǒng)還存在著散射問題的影響，主要分為兩類：1）兩個(gè)投影平面之間的散射問題，如來自底源的散射線進(jìn)入側(cè)視探測(cè)器中而形成干擾噪聲；2）同一投影平面內(nèi)的散射問題。其中經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證現(xiàn)有系統(tǒng)中第一類散射占原始信號(hào)的比例，即散射透射比（Scatter to Primary Ratio，SPR）可高達(dá)20%，會(huì)使得輻射圖像有一定程度的模糊和偽影。

對(duì)同一平面內(nèi)的散射問題已有很多較為深入的研究工作。目前散射表征的方法主要有實(shí)驗(yàn)法和仿真法等，例如陳樹越等［3］以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)提出了工業(yè)X射線透視成像中散射的指數(shù)冪模型；楊愷等［4］結(jié)合蒙特卡羅模擬方法研究了散射對(duì)成像質(zhì)量的影響。……