一种X射线近场散斑成像系统的快速优化设计方法技术方案

技术编号:42164516 阅读:25 留言:0更新日期:2024-07-27 00:13
本发明专利技术公开了一种X射线近场散斑成像系统的快速优化设计方法,其步骤包括:1)对于一待优化的成像系统,包括沿光路方向依次设置的X射线光源、散射体以及成像探测器,待测样品置于X射线光源与散射体之间或置于散射体与成像探测器之间;根据成像系统的功率谱和散射体的功率谱构建散斑功率谱模型2)根据散斑功率谱模型构建基于散斑的角度灵敏度α<subgt;s</subgt;的约束表达式且3)用非线性多目标迭代约束全域寻优法对所述约束表达式进行求解,得到优化后的成像系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及x射线近场散斑成像领域中成像系统的优化设计,尤其涉及成像系统的功率谱理论和成像系统快速优化设计方面,可适用于x射线近场相衬成像系统中多曝光模式成像或波前检测等应用领域中,也适用于一次曝光模式在不可逆动态过程的原位观测和应用研究中。


技术介绍

1、在x射线近场散斑成像系统的优化方法中,在线实验优化时,由于系统中可调节参数多以及成像的需求或系统改变后重新优化,导致优化的人力和时间成本高;在离线仿真模拟x射线近场散斑成像优化时,需基于穷尽参数组合的仿真模拟x射线近场散斑成像计算,所需计算资源大、速度慢,不适用多个实验参数的同时优化。而如何在节能时间、人力、同步实验时间等成本的同时,实现x射线近场散斑成像系统的多参数的同时快速优化,对其优化设计方法提出了独特需求,而传统的在线优化方法和离线仿真模拟已经不能满足这些需求,因此亟需发展快速、便捷、更为普适的x射线近场散斑成像系统优化设计方法。


技术实现思路

1、针对现有x射线近场散斑成像系统优化设计方法的不足,本专利技术的目的在于提供一种快速、便捷、更为普适本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种X射线近场散斑成像系统的快速优化设计方法,其步骤包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,优化后的成像系统的参数包括但不限于:所述散射体到所述成像探测器的距离D1、系统总长S、所述散射体的颗粒尺寸d0、X射线光源的能量E、待测样品到所述散射体的距离rsam的最优解;其中,rsam为正表示待测样品在所述散射体后方,rsam为负表示待测样品在所述散射体前方。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述非线性多目标迭代约束全域寻优法中的非线性约束多元函数为并设置约束条件;其中,为待优化变量矩阵,是待优化的目标函数;设置的约束条件包括且不限于:...

【技术特征摘要】

1.一种x射线近场散斑成像系统的快速优化设计方法,其步骤包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,优化后的成像系统的参数包括但不限于:所述散射体到所述成像探测器的距离d1、系统总长s、所述散射体的颗粒尺寸d0、x射线光源的能量e、待测样品到所述散射体的距离rsam的最优解;其中,rsam为正表示待测样品在所述散射体后方,rsam为负表示待测样品在所述散射体前方。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述非线性多目标迭代约束全域寻优法中的非线性约束多元函数为并设置约束条件;其中,为待优化变量矩阵,是待优化的目标函数;设置的约束条件包括且不限于:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,待优化变量矩阵中的参数包括:所述x射线光源焦斑的标准差尺寸σs、能量最小值emin和最大值emax,系统总长最小值smin和最大值smax,所述散射体厚度分布的均方根σdif,所述散射体的颗粒自相干尺寸最小值dmin和最大值dmax,所述成像探测器的点扩散标准差尺寸σp、像素数n、像素尺...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚春霞张兵兵
申请(专利权)人:中国科学院高能物理研究所
类型:发明
国别省市:

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