Получение рентгеновских и гамма изображений протяженных источников с использованием кодирующих апертур


ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ



страница4/4
Дата09.08.2018
Размер0.62 Mb.
#43452
ТипАвтореферат
1   2   3   4

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

В результате выполненной работы были развиты методы и разработаны портативные приборы с кодирующими апертурами для получения гамма изображений, которые позволяют проводить измерения непосредственно на объектах атомной промышленности. Проведенная работа позволила получить следующие основные результаты.

I. Впервые для портативных систем разработан метод получения рентгеновских и -изображений распределенных источников с помощью кодирующих апертур. Показано, что в отличие от используемых ранее коллимационных методов, изображение получается более контрастным, увеличивается отношение сигнал/шум и улучшается чувствительность. Определены типы и геометрии масок детекторов. Впервые метод реализован при создании портативных систем с позиционно-чувствительными детекторами различных типов (сцинтилляционными, ЭОП, ПЗС).

II. Изготовлены опытные образцы 4-х систем получения -изображений с кодирующими апертурами на основе разных типов детекторов, включая сцинтилляционные и полупроводниковые (CdTe + Medipix2) детекторы со считыванием с помощью ЭОП и ПЗС- матриц. В лабораторных измерениях, а также в практических работах на объектах атомной энергетики, получены рекордные параметры по чувствительности для компактных систем: для источника Cs-137 - экспозиция 10 нГр; Co-60 экспозиция 50 нГр при нормальном -фоне (200 нГр/ч).

III. Разработаны алгоритмы получения и предварительной обработки теневых картин, алгоритмы восстановления изображений. Программы позволяют интерактивно менять параметры (расстояния до источников, палитры и методы представления изображений на мониторе) и получать восстановленное изображение во время экспозиции изображения.

IV. Разработана система с односторонним доступом для исследования структуры объектов с использованием комптоновского рассеяния рентгеновского излучения. Проведен анализ принципа построения системы, продемонстрирована возможность применения при динамическом изменении объекта. Разработан алгоритм анализа изображений при динамическом контроле. Разработан лабораторный образец системы для получения томографических изображений приповерхностных слоев материалов с использованием рассеяния веерного рентгеновского пучка.

V. В результате исследования системы «Гамма-радар» для нахождения структуры объектов при одностороннем доступе изучено влияния энергетического разрешения на качество изображения, дан анализ ее работы с использованием детекторов типа «Сцинтисфера», показана возможность ее практической реализации.

VI. Разработаны системы получения изображений с углом обзора 2 и отсутствием артефактов в изображениях, исследована возможность их реализации для решения разных задач. Показана возможность построения портативных чувствительных систем для поиска источников в городских условиях неоднородного -фона и контроля за перемещением -источников с высокой энергией излучения в условиях сильного фона.



VII. Разработаны алгоритмы получения и декодирования изображений для систем с кодирующими апертурами в условиях неполного кодирования изображений - метод расширения поля восстановленного изображения и метод изменения фокусного расстояния.
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

  1. Ivanov O. P., Chesnokov A.V., Stepanov V. E., Sudarkin A. N., Tyurin A.S. Volkovich A.G. Gamma-vision camera real-time system for creation images of gamma-radioactive objects. 1993 IEEE Int Conf on Systems, Man and Cybernetics, vol. 3 pp. 1-6, Le Touquet, France, October 17-20, 1993.

  2. Sudarkin A.N., Ivanov O. P., Stepanov V. E., Volkovich A.G, Turin A.S. Danilovich A.S, Rybakov D.D., Urutskoev L.I. "HERV - High-Energy Radiation Visualizer: A New System for Imaging in X-Ray and Gamma-Ray Emission Regions," 1994 IEEE NSS-MIC Conf Record, vol. (1?2), pp. 2-, Oct 30 –Nov 5, 1994.

  3. Волкович А.Г., Иванов О.П., Степанов В.Е., Сударкин А.Н., Уруцкоев Л.И. Применение гаммавизора для обследования реакторов. Атомная энергия. 1995. Т. 79, № 5. С. 367-370.

  4. Sudarkin A.N., Ivanov O.P., Stepanov V.E., Volkovich A.G., Danilovich A.S., Urutskoev L.I. The improvement of image processing and noise reduction scheme of HERV and results of gamma-imaging. 1995 IEEE NSS-MIC Conference Record, 21-28 Oct 1995 vol.2, pp. 809-813.

  5. Ivanov O.P., Stepanov V.E., Sudarkin A.N., Volkovich A.G., Urutskoev L.I.  An algorithm for material density reconstruction from X-ray images of field of Compton scattering obtained with HERV. 1995 IEEE NSS-MIC Conference Record, 21-28 Oct 1995 vol.1, pp.52-55.

  6. Волкович А.Г., Данилович А.С., Иванов О.П., Степанов В.Е., Сударкин А.Н., Уруцкоев Л.И. Гаммавизор – автоматизированная системы получения изображений радиоактивных объектов. Приборы и техника эксперимента. 1996. № 3. С. 131-135.

  7. Sudarkin A. N. , Ivanov O. P. , Stepanov V. E., Volkovich A.G, Turin A.S. Danilovich A.S, Rybakov D.D., Urutskoev L.I. High-Energy Radiation Visualizer (HERV): A New System for Imaging in X-Ray and Gamma-Ray Emission Regions, IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 43, no. 4, pp. 2427-2433, August, 1996.

  8. Stepanov V.E., Ivanov O.P., Sudarkin A.N., Volkovich A.G., Danilovich A.S., Urutskoev LI. Possibility of HERV Using for Radioactive Contamination Mapping before Decommissioning Research Reactor. - Proceeding of Annual Meeting on Nuclear Technology, 96, Germany, Mannheim, May 1996, pp. 654-657. (Jahrestagung Kerntechnik’96)

  9. Sudarkin A.N., Ivanov O.P., Stepanov V.E., Urutskoev L.I. Portable gamma-ray imager and its application for the inspection of the near-reactor premises contaminated by radioactive substances. NIM A. 1998. v. 414. № 2-3. pp. 418-426.

  10. Sudarkin A.N.; Ivanov O.P.; Stepanov V.E.; Urutskoev L.I. Portable digital X-ray and gamma-ray imaging system with pinhole and coded mask collimators. 1997 IEEE Nuclear Science Symposium, 9-15 Nov 1997. Conference Record vol. 2, pp. 1586 – 1590.

  11. Ivanov O. P. , Stepanov V. E., Sudarkin A. N., and Urutskoev L. I., "Different Methods of Image Reconstruction for Portable X-Ray and Gamma-Ray Imager with Coded Aperture", 1997 IEEE NSS/MIC, 9-15 November 1997, Albuquerque, New Mexico Conference Record

  12. Ivanov O.P. Control and image decoding software for portable gamma-ray imaging system with coded aperture. 1999 IEEE NSS/MIC, 24-30 Oct 1999, Conference Record vol. 1, pp. 459 – 463.

  13. Stepanov V.E., Ivanov O.P., Potapov V.N., Sudarkin A.N., Urutskoev L.I. Application of gamma-ray imager for non-destructive testing. NIM A. 1999. v. 422. № 1-3. pp. 724-728.

  14. Ivanov O.P., Chesnokov A.V., Sudarkin A.N., Stepanov V.E., Urutskoev L.I. History of development and application of gamma-ray imagers in Russia since 1986. NIM A. 1999, v. 422, n. 1-3, pp. 677-682.

  15. Ivanov O.P., Sudarkin A.N., Stepanov V.E., Urutskoev L.I. Portable X-ray and gamma-ray imager with coded mask: performance characteristics and methods of image reconstruction. NIM A. 1999, v. 422, n. 1-3, pp. 729-734.

  16. Ivanov O.P., Potapov V.N., Stepanov V.E. and Ignatov S.M. Simulation of Gamma-Ray Radar Performance with Different Position Sensitive Detectors, 2000 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference, Lion, France, 17-22 Oct 2000. Conference Record on CD: pp.6-299 6-303.

  17. Stepanov V.E., Ivanov O.P., Bahur A.E. System for visualization of radionuclide distribution in samples of mountain rock. IEEE Transactions on Nuclear Science. 2001. v. 48, n 4, pp. 1190-1193.

  18. Gmar M., Gal O., Le Goaller C., Ivanov O.P., Potapov V.N., Stepanov V.E., Lainé F., Lamadie F. Development of coded-aperture imaging with a compact gamma camera IEEE Transactions on Nuclear Science. 2004, v. 51, № 4, pp. 1682-1687.

  19. Ivanov O. P., Stepanov V. E., Volkov V. G., Volkovich A. G., Smirnov S. V., Danilovich A. S. New Portable Gamma-Camera for Nuclear Environment and Its Application at Rehabilitation Works. 2004 NSS-MIC Rome, Italy, 16-22 Oct 2004, Conference Record on CD: paper N33-62.

  20. Ivanov O. P., Stepanov V. E., et al. Application of portable gamma camera for the control on extraction of the radioactive wastes from temporal storage in territory of RRC Kurchatov Institute. ICEM05/DECOM05 Glasgow 2005, Abstract Book: pp 78, Conference Record on CD: paper ICEM09-1197.

  21. Gal O., Gmar M., Laine F., Manach E., Lamadie F., Le Goaller C, Mahé C, Ivanov O.P. Development of a portable gamma-imaging device with coded aperture. Book of abstract of the 7-th IWoRID Conference – Grenoble, July 4-7, 2005 pp.

  22. Gal O., Gmar M., Ivanov O.P., Lainé F., Lamadie F., Le Goaller C., Mahé C., Manach E., Stepanov V.E. Development of a portable gamma camera with coded aperture. NIM A. 2006. v. 563. n 1. pp. 233-237.

  23. Ivanov O.P., Stepanov V.E., Sudarkin A.N., and Sudarkin N.A. Search of New Low-Noise Patterns of Coded Apertures with Arbitrary Rank and Transparency. 2008 NSS-MIC Dresden. Abstract book: pp 38-39; Conference proceeding: paper N02-217 pp. 994-998.

  24. Ivanov O.P., Potapov V.N., Schmitt C., Simon G.G., Sokcic-Kostic M., Stepanov V.E. Development of New Version of RayMoS Gamma-Camera with Coded Mask. 2008 NSS-MIC Dresden Oct 2008, Abstract book: N02-207, p.37.

  25. Иванов О.П., Степанов В.Е., Сударкин А.Н., Уруцкоев Л.И. Портативный прибор для получения изображений источников γ-излучения с апертурой на основе кодирующих масок. Приборы и техника эксперимента. 1998. № 4. с. 127-133.

  26. Степанов В.Е., Иванов О.П., Степанов А.В., Потапов В.Н. Моделирование путей безопасного проведения дезактивационных работ.   Атомная энергия, 2001. Т. 90. № 6. с. 495-499.

  27. Иванов О.П. Новый подход к созданию портативной -камеры с максимальным углом обзора. Атомная энергия. 2010. Т.108, №1. с. 46-50.

  28. Иванов О.П. Программное обеспечение -камер для картирования радиоактивного загрязнения. Атомная энергия. 2010. Т.108, № 3. с. 164-172.

  29. Волкович А.Г, Иванов О.П, Степанов В.Е., Сударкин А. Н, Уруцкоев Л.И. Получение сформированных рассеянным излучением двумерных изображений объектов как новый метод неразрушающего контроля. Заводская лаборатория (диагностика материалов) 1995, №7, с. 14-16.

  30. Иванов О.П., Потапов В.Н., Степанов В.Е. Применение кодирующих апертур для наблюдения поля -излучения при использовании метода нейтронно-активационного анализа для обнаружении мин. Тезисы докладов 3-й межд конф компьютерные методы и обратные задачи в неразрушающем контроле и диагностике NDT - 02, Москва 18-21 марта 2002, с. 176-177.

  31. Иванов О.П., Потапов В.Н., Степанов В.Е. Оценка характеристик системы неразрушающего контроля на основе комптоновского рассеяния (гамма-радар).  Тезисы докладов 6-й межд конф компьютерные методы и обратные задачи в неразрушающем контроле и диагностике NDT -07, Москва 15-17 мая 2007 с.157.

  32. Gmar M, co-ordinator, Ivanov O.P., Stepanov V.E. et al. Investigations on coded aperture imaging with compact gamma camera. Final Report INTAS Project #01-401 CEA, May 2002 - May 2004.

  33. Волков В.Г., Зверков Ю.А., Иванов О.П., Лемус А.В., Семенов С.Г., Степанов В.Е., Чесноков А.В., Шиша А.Д. Ликвидация труднодоступного хранилища высокоактивных отходов РНЦ «Курчатовский институт».   Атомная энергия. 2008. Т. 105. № 3. c. 154-169.

  34. Иванов О.П., Степанов В.Е., Сударкин А.Н., Сударкин Н.А. Новые слабошумящие узоры кодирующих апертур с произвольными рангом и прозрачностью.   Доклады Академии наук. 2008. Т. 420. № 1. c. 37-41.


Литература

  1. E. E. Fenimore and T. M. Cannon, Coded aperture imaging with uniformly redundant arrays // Appl. Opt. 1978, v.17, pp. 337–347.

  2. Medipix2 [online] http://medipix.web.cern.ch/MEDIPIX/Medipix2/indexMPIX2.html

  3. L.J. Meng, D. Ramsden, V.M. Chirkin, V.N. Potapov, O.P. Ivanov, S.M. Ignatov “Scintisphere” – The Shape of Things to Come in Gamma-Ray Spectroscopy // IEEE Trans. Nucl. Sci., vol.49, No4, August 2002, pp.1681-1686





Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница