摘要：MicroPET是专用于小动物成像的分子核医学成像设备。该文使用monte Carlo程序GATE,模拟了MicroPET成像系统整环探测器结构,对探测器晶体结构进行了比较精确的建模,实现了γ光子在体模内和整环探测器上硅酸镥(LSO)晶体内输运过程的模拟。通过实验室计算机集群GATE程序的并行化模拟,提高了模拟效率,获得了点源、线源、圆柱源、Derenzo模型的投影数据以及系统传输矩阵,并重建获得了断层图像。模拟结果验证了该MicroPET系统的设计。

摘要：将monte Carlo随机抽样方法与JC法相结合(称为monte Carlo-JC法),利用Matlab软件自带的随机数发生器编制了程序,针对ACI 440.2R-02设计指南(称为ACI指南)中的FRP抗弯加固条款进行了较为系统的可靠度评估。可靠度分析结果表明:混凝土强度fc′、CFRP片材配筋率fρ及CFRP片材性能是影响抗力比值均值和标准差的3个主要因素;可靠度指标的平均值随着折减系数的增大而逐步减小,且随着荷载效应比值Ln/Dn的增大而减小。对所有可靠度指标进行统一考虑,得到整体抗弯设计指标0β为4.40,可见该指南的可靠度水平偏高。基于对抗力折减系数的参数研究结果,无论钢筋的应变水平如何,建议取固定值0.90。在所有相关设计指南中,ACI指南最具有代表性,对该指南的可靠度评估具有普遍意义。

摘要：为使小动物成像专用的MicroSPECT(micro single photon emission computed tomography)达到预期的分辨率和灵敏度指标,基于monte Carlo方法对针孔准直器和成像系统参数进行设计并确定了两套设计方案。方案A保证灵敏度不低于9.19×***-1,且视野中心位置的分辨率不差于1.0 mm;方案B在保证分辨率好于1.2 mm的前提下,可达到5.86×***-1的灵敏度。进一步采用monte Carlo方法估计了γ光子的准直器孔壁穿透效应和Compton散射效应对投影数据的影响。结果表明:穿透效应在方案A和B中对投影数据的贡献分别为28.6%和40.4%,而散射光子的贡献分别为12.4%和12.9%。

摘要：在工业CT设计中,为了选择闪烁体的种类和几何尺寸,需要知道韧致辐射光子穿透闪烁体的能量和通量分布。根据monte Carlo模拟光子输运过程的理论,模拟了2MeV、9MeV韧致辐射光子在NaI、CsI、CdWO4闪烁体内的输运过程,讨论了这类光子穿透闪烁体后光斑展宽问题和能量及通量的分布。研究表明,该方法可准确直观地定量分析韧致辐射光子在闪烁体内任意位置的能量和通量分布规律。

摘要：辐射防护是核技术应用的一个重要方面。本文以γ射线密度计为例,介绍了monteCarlo方法在辐射防护设计中的应用。我们根据实际系统建立模型,在此基础上模拟了1600型挖泥船γ射线密度测量系统周围环境的泄漏辐射剂量场,为系统的防护设计提供理论指导。研究结果表明,在正常工作状态下,1600型γ射线密度测量系统的安全性达到了国家标准的要求。在管道吸空时辐射泄漏较严重,最严重的地方位于以探测器为中心、半径小于5cm的小块区域内。在此区域外泄漏的辐射急剧减少,25cm远处下降到国家标准规定的允许上限值。进一步的研究表明,在探测器后面增加一块半径为25cm、厚度为7cm的钢板将提供安全的辐射防护。

摘要：γ射线密度测量系统是基于γ射线透射原理的非接触在线实时泥浆密度计,系统的响应特性与灵敏度是影响测量准确性的主要因数。利用monte Carlo方法模拟计算了系统的响应特性和灵敏度,研究结果为类似利用γ射线透射原理系统的优化设计提供理论上的指导。

摘要：采用monte Carlo方法模拟计算丙烯酸酯类聚合物降凝剂与原油蜡烃组分之间的相互作用力,在此基础上设计、优化降凝剂的分子结构。根据模拟计算结果,合成丙烯酸十八酯同极性单体马来酸酐和苯乙烯的共聚物降凝剂。结果表明,丙烯酸十八酯-马来酸酐-苯乙烯三元共聚物单体比例为8∶1∶1时,降凝剂对原油的感受性最佳。实验结果与模拟计算结果一致,验证了理论计算的可靠性。

摘要：为了改善传统岩性密度测井仪的缺陷 ,本文基于传统的双源距探测器密度测井仪 ,提出在负源距范围内增加一个反散射探测器 ,构成新的三探测器密度测井仪器 .利用monteCarlo方法通用程序MCNP( 3B) ,从光子与地层相互作用的机理出发 ,计算得到了反散射探测器、长源距探测器和短源距探测器的光子通量的能谱分布、光子通量与源距的关系、光子通量与地层密度的关系、源距与探测深度的关系以及计数能窗等 .从结果看 ,三探测器密度测井仪的长、短源距探测器对地层的响应关系与双源距密度测井仪的长、短源距探测器一致 ,而反散射探测器对地层具有明确的响应关系 ,其响应关系与长、短源距探测器近似相反 ,且其计数率很高 .因此 ,在负源距范围内增加第三个探测器是可行的 ,这将有利于提高密度测井的测量精度和垂向分辨率 .同时表明了monteCarlo方法在核测井仪器早期研制中的有效性 ,对仪器设计具有指导作用 .

摘要：聚焦型X射线脉冲星望远镜(XPT)是涉及光学、机械学、热学等多学科的复杂航天载荷,多物理场耦合分析对提高其在轨性能和可靠性至关重要。传统的光机热多场耦合分析(MCA)方法并不能考虑X射线能量及其反射率信息,而且存在学科间数据传递困难的问题。为此,首先基于monte Carlo和X射线全反射理论提出了一种高效的多物理场耦合分析方法。该方法同时考虑X射线能量和反射率两大特征信息,基于有限元分析(FEA)法建立了XPT热-结构物理场耦合方程和有限元分析模型,针对不同工况进行热分析、结构分析以及热-结构物理场耦合分析。其次,采用Construction Geometry函数分别提取不同工况下光学镜头面形的形变量,并基于多项式函数对变形后的镜头面形进行拟合和误差分析。然后,基于所提方法对变形后的光学系统聚焦性能进行分析与评价,得到镜头形变对XPT光学聚焦性能的影响规律。最后,以多层嵌套的XPT为例,对不同视场角和形变的X射线光学系统聚焦性能进行了仿真分析。结果表明,在全视场时热-结构耦合形变、热形变及结构形变导致XPT聚焦性能分别下降30.01%,14.35%和7.85%,弥散斑均方根依次为2.914 3mm,2.603 8mm,2.531 1 mm。通过与试验结果对比分析,验证了所提方法的有效性,可用于XPT的可靠性设计。

摘要：数值模拟技术为核辐射测井的研究提供了新的思想方法和工作方法,大大提高核辐射测井的研究水准。在核辐射测井的数值模拟技术中,monte Carlo模拟技术是应用最为成功的技术之一。本文根据多年的核辐射测井研究得出,monte Carlo数值模拟技术可以应用于核辐射测井基本物理问题,方法的可行性、仪器物理设计、新应用方法和算法研究、测井解释模型建立、校正图版制作等方面。monte Carlo数值模拟技术为核辐射测井方法的研究带来崭新空间。