基于激光电子加速器的缪子成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于激光电子加速器的缪子成像装置，包括：被检物系统、激光电子加速器、靶系统、前探测系统、后探测系统、成像系统、光子中子屏蔽系统和缪子屏蔽系统；被检物系统具有待检物；激光电子加速器用于轰击靶系统，以产生具有缪子的电子束并射入被检物系统；前探测系统设于被检物系统的靠近靶系统的一侧，后探测系统设于被检物系统的另一侧；成像系统根据入射位置信息和出射位置信息，基于缪子成像算法进行成像。根据本实用新型专利技术实施例的缪子成像装置，通过设置激光电子加速器，可以加速电子，以形成高亮度以及高能量的电子束，通过激光电子加速器与靶系统的相互配合，可以提高缪子通量，进而提高成像效果。进而提高成像效果。进而提高成像效果。

【技术实现步骤摘要】
基于激光电子加速器的缪子成像装置


[0001]本技术涉及粒子成像
，尤其是涉及一种基于激光电子加速器的缪子成像装置。

技术介绍

[0002]在相关技术中，缪子成像利用的是天然存在的宇宙线中的高穿透性缪子实现厚物体的透射成像，或者高原子序数物质的散射成像，但缪子的通量普遍较低，不能满足实际成像的需求。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种基于激光电子加速器的缪子成像装置，所述缪子成像装置的成像效果好。
[0004]根据本技术实施例的基于激光电子加速器的缪子成像装置，包括：被检物系统、激光电子加速器、靶系统、前探测系统、后探测系统、成像系统、光子中子屏蔽系统和缪子屏蔽系统，所述被检物系统具有待检物；所述激光电子加速器用于轰击所述靶系统，以产生具有缪子的电子束并射入被检物系统；所述前探测系统设于所述被检物系统的靠近所述靶系统的一侧，用于获取所述缪子的入射位置信息，所述后探测系统设于所述被检物系统的另一侧，用于获取所述缪子的出射位置信息；所述成像系统根据所述入射位置信息和所述出射位置信息，基于缪子成像算法进行成像；所述光子中子屏蔽系统设于所述激光电子加速器和靶系统的外侧，用于吸收光子和中子；所述缪子屏蔽系统设于所述被检物系统、前探测系统和后探测系统外侧，用于衰减缪子通量。
[0005]根据本技术实施例的基于激光电子加速器的缪子成像装置，通过设置激光电子加速器，可以加速电子，以形成高亮度以及高能量的电子束，通过激光电子加速器与靶系统的相互配合，可以提高缪子通量，进而提高成像效果；通过在待检物的前后两侧分别设置前探测系统和后探测系统，使得成像系统可以获取缪子的入射位置信息和出射位置信息，以便成像系统基于缪子成像算法对待检物成像，便于操作，可以提高成像的效果。
[0006]根据本技术的一些实施例，所述靶系统为铅靶。
[0007]在一些示例中，基于激光电子加速器的缪子成像装置还包括冷却系统，所述冷却系统设于所述靶系统用于冷却所述靶系统。
[0008]根据本技术的一些实施例，所述激光电子加速器包括激光器和电子加速器，以利用激光尾场加速电子形成电子束。
[0009]根据本技术的一些实施例，所述前探测系统包括至少两个前探测器，通过至少两个所述前探测器获取所述缪子入射位置。
[0010]在一些示例中，所述后探测系统包括至少两个后探测器，通过至少两个所述后探测器获取所述缪子出射位置。
[0011]在一些示例中，所述前探测器和所述后探测器为位置灵敏探测器。
[0012]在一些示例中，相邻两个所述前探测器之间的距离与相邻两个后探测器之间的距离相同，且均小于相邻的所述后探测器与所述前探测器之间的距离。
[0013]在一些示例中，所述被检物系统具有支架，所述待检物设于所述支架。
[0014]在一些示例中，所述支架可转动地设于所述前探测系统和所述后探测系统之间。
[0015]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0016]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0017]图1是根据本技术实施例的缪子成像装置的结构示意图；
[0018]图2是钨靶、铅靶和碳靶在不同能量电子入射的缪子产额曲线图；
[0019]图3是不同能量电子入射铅靶后产生的次级缪子能量分布图；
[0020]图4是不同能量电子入射铅靶后产生的次级缪子出射角度分布图；
[0021]图5是根据本技术实施例的缪子成像装置的工作流程图；
[0022]图6是根据本技术实施例的缪子成像装置的模拟程序统计方法示意图；
[0023]图7是根据本技术实施例的缪子成像装置的缪子成像算法统计流程图；
[0024]图8是根据本技术实施例的缪子成像装置的蒙特卡洛模拟几何布置示意图；
[0025]图9是根据本技术实施例的缪子成像装置的入射缪子对FTO球成像图，其中，入射缪子的入射空间角范围在0～0.5rad。
[0026]附图标记：
[0027]不同能量电子束轰击铅靶的缪子产额曲线S1，1GeV电子入射铅靶的次级缪子能量分布线S2，1GeV电子入射铅靶后产生的次级缪子出射角度分布线S3，
[0028]缪子成像装置100，
[0029]激光电子加速器11，靶系统12，光子中子屏蔽系统13，
[0030]前探测系统21、前探测器211，被检物系统22，后探测系统23，后探测器231，缪子屏蔽系统24。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0032]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限
制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0033]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0034]下面参考图1
‑
图9描述根据本技术实施例的缪子成像装置100。
[0035]如图1
‑
图9所示，根据本技术实施例的缪子成像装置100包括：被检物系统22、激光电子加速器11、靶系统12、前探测系统21、后探测系统23、成像系统、光子中子屏蔽系统13和缪子屏蔽系统24，激光电子加速器11可加速电子，用于轰击靶系统12，以产生具有缪子的电子束，进而可将具有缪子的电子束射入被检物系统22，且被检物系统22具有待检物，使得缪子束可以穿透待检物。
[0036]前探测系统21设置在被检物系统22的靠近靶系统12的一侧，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光电子加速器的缪子成像装置，其特征在于，包括：被检物系统，所述被检物系统具有待检物；激光电子加速器和靶系统，所述激光电子加速器用于轰击所述靶系统，以产生具有缪子的电子束并射入被检物系统；前探测系统、后探测系统，所述前探测系统设于所述被检物系统的靠近所述靶系统的一侧，用于获取所述缪子的入射位置信息，所述后探测系统设于所述被检物系统的另一侧，用于获取所述缪子的出射位置信息；成像系统，所述成像系统根据所述入射位置信息和所述出射位置信息，基于缪子成像算法进行成像；光子中子屏蔽系统，所述光子中子屏蔽系统设于所述激光电子加速器和靶系统的外侧，用于吸收光子和中子；缪子屏蔽系统，所述缪子屏蔽系统设于所述被检物系统、前探测系统和后探测系统外侧，用于衰减缪子通量。2.根据权利要求1所述的基于激光电子加速器的缪子成像装置，其特征在于，所述靶系统为铅靶。3.根据权利要求2所述的基于激光电子加速器的缪子成像装置，其特征在于，还包括冷却系统，所述冷却系统设于所述靶系统用于冷却所述靶系统。4.根据权利要求1所述的基于激光电子加速器的缪子成像装置，其特征在于，所述激光电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾志，徐仲行，刘奇泽，程建平，李君利，王学武，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：