摘要：正电子发射断层扫描(PET)是一种功能性核医学成像设备,已广泛应用于临床检验和临床前研究。其核心探测器主要采用闪烁晶体阵列耦合光电器件阵列的模块化设计。该类型探测器需要对其泛场图像进行分割,制作晶体位置查找表。本文开发了一种针对双层错位的DOI-PET探测器的泛场图像晶体响应中心自动识别和分割算法。基于奇异值分解和均值漂移的算法实现顶层晶体中心的识别;基于自组织映射(SOM)神经网络的算法和均值漂移实现底层晶体中心的识别;采用基于欧氏距离的算法,实现了泛场图像晶体单元的分割。将本文所开发的算法用于整环(48张)PET泛场图像,晶体模块中心识别的准确率为99.34%,完成分割整张泛场图像的平均耗时为101 s。测试结果表明,本文所开发的泛场图像晶体响应中心自动识别和分割算法适用于双层错位的DOI-PET探测器,算法鲁棒性强、准确率高、运算速度快。

摘要：基于离散纵标方法(SN)的三维中子/光子输运模拟程序因计算量大、计算时间长,难以很好地满足实际工程应用需求。本文基于几何区域剖分方法,在并行自适应结构网格应用支撑软件框架(JASMIN)上通过重新设计底层数据结构、功能模块并组装计算流程,实现了遗产程序的并行重构,提高了程序效率,拓展了计算大规模物理问题的能力。针对外源和临界计算两类典型问题,利用遗产程序自带测试例题和国际基准题验证了重构后并行程序的正确性。在可扩展性测试中,512个处理器核上模拟数亿自由度临界问题时,并行效率可达37.07%。

摘要：使用JMCT(J Monte Carlo Transport Code)对来自MIT的全堆芯pin-by-pin精细建模的国际基准模型BEAVRS的热零功率(HZP)状态进行了模拟计算,并与测试数据进行了对比和分析.比较的物理量包括临界本征值、控制棒价值、反应性温度系数、轴向积分的全堆探测器测量值和不同位置四个组件轴向相对功率密度分布.HZP状态下不同控制棒位置插入和硼浓度的临界本征值计算,JMCT结果与理论值1.000的误差小于0.2%,控制棒价值计算结果与测量值符合.JMCT对轴向积分的探测器径向相对功率分布和四个组件的轴向归一化的探测器的计算结果与测量值进行了比较和分析,计算结果与测量值一致,同时清晰地展示了模型增加格架后,轴向功率曲线在相应位置出现下凹的现象.此外,JMCT给出了轴向积分的组件径向相对功率密度分布和轴向相对功率最大处(Z轴位置)的pin径向相对功率密度分布,并与国际知名程序MC21结果进行了对比,两个图像都符合得非常好.随着计算机与并行计算的高速发展,蒙特卡罗程序开始从传统的反应堆校验工具向反应堆设计工具转变.

摘要：为深入研究Cr涂层对锆合金包壳管力学行为的影响,采用电弧离子镀膜技术在锆合金包壳表面制备了厚度为15,25,35μm的Cr涂层,利用室温与400℃拉伸试验,对比了不同厚度涂层在室温和高温下的拉伸性能;通过涂层断口及表面微观形貌表征和EBSD微观组织分析,阐述了温度及涂层厚度对Cr涂层开裂和塑性变形行为的影响机制。结果表明:随涂层厚度增加包壳管屈服强度和抗拉强度增加但延伸率下降。与室温拉伸相比,高温下涂层厚度与包壳管拉伸性能的相关性降低。室温下,涂层呈脆性断裂,塑性较差,表面生成环向裂纹,且裂纹数量随厚度增加而增加;高温下,涂层滑移所需临界分切应力降低,晶粒发生更大程度的变形和取向变化,伴随多个滑移系开动后的交滑移行为,涂层塑性显著提升,不同厚度的涂层表面均无裂纹生成。

摘要：为深入研究Cr涂层对锆合金包壳管力学行为的影响,采用电弧离子镀膜技术在锆合金包壳管表面制备不同厚度(15,25,35μm) Cr涂层,通过环向拉伸与环向压扁2种应变形式的力学试验,对比无涂层与具有不同厚度Cr涂层的锆合金包壳管抗拉强度与延伸率等力学性能的差异;通过拉伸断口与压扁截面的宏观及微观表征,分析不同厚度涂层的开裂行为。结果表明:涂层影响锆合金包壳拉伸断口的扩展路径及基体初始裂纹的萌生,并以此导致抗拉强度的上升与延伸率的下降。较厚的涂层断口扩展路径更短,延伸率降幅更大。综合涂层对包壳管抗拉强度、延伸率及断裂行为的影响规律,Cr涂层厚度在低于25μm的范围内具有更好的力学性能。

摘要：该文选用了一种现有的大动物单光子发射断层成像(single photon emission computed tomography, SPECT)探测器架构,在此基础上对其中的准直器系统进行了参数设计。通过理论计算视野(field of view, FOV)中心点的空间分辨率和探测效率以及投影交叠比例并设置一定约束条件,选出了6组设计方案作为评估对象,并利用了一种性能评估方法,通过计算选定像素的局部脉冲响应的对比度恢复系数(contrast recovery coefficient, CRC)和方差,对6组不同准直器设计方案进行了评估,给出了最优化的设计方案,并通过热圆柱模型的数值模拟成像实验对该设计方案进行了成像效果验证。理论计算和数值模拟结果表明:该设计方案在满足视野中心探测效率不低于0.03%的情况下,热圆柱成像空间分辨率不低于3.0 mm,达到了技术指标要求。

摘要：铌、钽作为稀有贵金属,因其优良的物理性质和稳定的化学性质,在高精尖器械及军事装备领域被广泛应用。我国铌钽资源丰富,多为共伴生矿床,与多种金属矿物共存,具有较高的综合利用价值。针对铌钽精矿中铀、钍及稀土资源分离及回收问题,采用HF-H_(2)SO_(4)混酸法优先提取铌、钽,同时将铀、钍及稀土富集于渣中。本研究应用单因素试验法研究了铌、钽的浸出规律,并讨论了过程机理及其动力学。结果表明,使用高浓度HF,提高HF、H_(2)SO_(4)用量有利于铌、钽的浸出,减小矿石粒径、提高温度和延长浸出时间均能提高铌、钽浸出率。获得的最优浸出参数如下:HF浓度40wt%、HF用量1120 g/kg、H_(2)SO_(4)用量392 g/kg、平均粒径-25μm(75%)、浸出温度80℃、浸出时间4 h。此条件下铌浸出率大于98%,钽浸出率大于97%,铀、钍及稀土保留在渣中,渣中富集率达3.0~4.2。动力学研究表明,铌、钽的浸出过程符合收缩核模型,并属于混合控制类型,铌、钽的表观活化能分别为34.00和36.26 kJ/mol。该方法有效提取了铌、钽并对其余有价元素进行富集,为后续分离提纯工艺的设计奠定基础。

摘要：地下工程深入地下,密闭性好,通风能力差,氡辐射浓度远高于国家规定的标准。地下工程中,岩石、土壤、地下水以及建筑材料均会释放氡,但影响地下工程氡辐射浓度释放的因素较多。以某地下工程为例,通过对其在不同季节和通风条件下进行氡辐射浓度监测,研究气温和通风对地下工程氡辐射浓度释放的影响,为地下工程后续氡辐射污染治理方案设计提供科学的数据支撑,消除影响地下工程工作人员身体健康的放射性危害因素,助力“健康中国”建设。

摘要：目的设计并验证基于深度学习的单光子发射计算机断层成像仪(Single-Photon Emission Computed Tomography,SPECT)图像左心室心肌感兴趣区(Region of Interest,ROI)自动识别技术。方法设计一种基于神经网络的深度学习和全自动SPECT图像左心室心肌ROI目标检测的算法,使用30幅真实心肌灌注SPECT断层重建数据进行评估。结果本文所提出的基于深度学习的心肌自动识别技术增强了横断面切片心肌组织和周围本底的对比度,可正确识别左心室三维心肌ROI,与人工判断结果相符。结论本文设计的基于深度学习的SPECT图像左心室心肌ROI目标检测全自动算法可有效识别心肌三维ROI,可为核医学SPECT心肌定量分析研究奠定理论基础。

摘要：针对第三代核电厂反应堆堆腔耐高温中子屏蔽需求,由于当前国内外的材料均无法满足设计要求,急需开发一种耐高温的中子屏蔽材料。本文以耐高温的苯基硅树脂及苯基含氢硅油为基体材料,以碳化硼粉末为中子吸收体,制备出一种耐高温中子屏蔽复合材料并着重探讨了复合材料的耐热性能及不同苯基含量的影响。热重分析(Thermal Gravimetric Analysis,TGA)研究表明:随着苯基含量的升高,复合材料的热失重逐渐减小,5%失重率时的温度高达487℃;利用热老化烘箱经300℃条件下500 h的耐热试验,材料失重率低于10%,说明该材料具有较好的耐高温性能,为核能等辐射屏蔽领域提供了一种耐热性能优异的中子屏蔽材料,有望得到进一步的工程应用。