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X射线光电子能谱技术及其应用
1
作者 程斌 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-18,共18页
X射线光电子能谱法(XPS)是最重要且使用最广泛的表面分析技术。较为全面地介绍了X射线能谱法,内容涵盖原理、分析方法、应用及技术进展。原理介绍基于理工科大学本科层级的知识,阐述了XPS的科学原理以及仪器原理;分析方法部分概述了分... X射线光电子能谱法(XPS)是最重要且使用最广泛的表面分析技术。较为全面地介绍了X射线能谱法,内容涵盖原理、分析方法、应用及技术进展。原理介绍基于理工科大学本科层级的知识,阐述了XPS的科学原理以及仪器原理;分析方法部分概述了分析的关键步骤及要点;应用部分以热门研究的材料类型分类(催化剂、生物材料、碳材料、高分子材料等)进行介绍,介绍的同时兼顾介绍了X射线光电子能谱法的一些常用技术以及在各种材料中的应用特点。本文旨在帮助该领域的初学者,包括尚未完全熟悉该技术的研究人员、研究生和X射线光电子能谱从业人员,使他们能够全面了解X射线光电子能谱技术。 展开更多
关键词 x射线光电子能谱法(xPS) x射线光电子能谱仪
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基于超快激光调制的纳秒脉冲X射线发射源
2
作者 李昀 苏桐 +6 位作者 盛立志 张蕊利 刘舵 刘永安 强鹏飞 杨向辉 许泽方 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期98-104,共7页
面向基础科学与空间应用研究领域对小型化超快脉冲X射线发射源的需求,设计并研制了基于激光调制光源与光电阴极X射线管的超快脉冲X射线发生器,解决了传统X射线调制发射装置重复频率低、时间稳定性差、脉冲特性差等应用难题.本文主要开... 面向基础科学与空间应用研究领域对小型化超快脉冲X射线发射源的需求,设计并研制了基于激光调制光源与光电阴极X射线管的超快脉冲X射线发生器,解决了传统X射线调制发射装置重复频率低、时间稳定性差、脉冲特性差等应用难题.本文主要开展了脉冲X射线发生器的超快调制控制模块研究,并利用基于预调制的激光控制光源实现了高时间精度、高时间稳定度的超快时变光子信号以及纳秒脉冲X射线产生.理论方面,建立了脉冲X射线发生器时间响应模型,分析了出射脉冲X射线的时域时间特性.实验方面,搭建了基于超快闪烁体探测器的脉冲X射线时间特性实验测试系统,测试了激光控制光源及脉冲X射线发射源的时间特性参数.实验结果表明脉冲X射线发生器可同时实现高重频(12.5 MHz)、超快脉冲(4 ns)、高时间稳定度(400 ps)特性,且与所建立的理论模型高度符合.相比于传统X射线调制方案,脉冲时间参数指标得到了大幅提升、应用场景获得了极大拓展,本项研究有望为实现超高时间稳定性、超快脉冲X射线发射源提供新思路. 展开更多
关键词 脉冲x射线发生器 光电阴极x射线管 激光控制光源 超快闪烁体探测器
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类氦C离子诱发不同金属厚靶原子的K-X射线
3
作者 梅策香 张小安 +6 位作者 周贤明 梁昌慧 曾利霞 张艳宁 杜树斌 郭义盼 杨治虎 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期136-143,共8页
利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,N... 利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,Ni靶原子相互作用发射的K_(β)与K_(α)X射线的分支强度比随入射离子动能增加而减小,而Nb,Mo靶原子发射的K-X射线分支强度比变化不明显.利用厚靶截面公式计算了靶原子K-X射线的发射截面,并与不同的理论模型及质子的结果进行了对比.结果表明随类氦C离子动能的增大,Fe,Ni靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与考虑多电离的两体碰撞近似修正模型最为符合Nb,Mo靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与平面波恩近似模型的理论值最为接近.质子与单核子C离子能量相同时,质子比类氦C离子激发不同靶的K-X射线产生截面约小3个数量级. 展开更多
关键词 x射线 粒子束 截面 两体碰撞近似 平面波恩近似
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X射线荧光光谱(XRF)法测定喀斯特地区土壤样品中Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量
4
作者 耿梅梅 许丽卫 +5 位作者 陈闻 张丽萍 袁红朝 贺珍 彭灿 王久荣 《中国无机分析化学》 北大核心 2024年第3期299-305,共7页
为揭示喀斯特地区不同自然环境下土壤的相似性和差异性,为后续喀斯特石漠化治理和植被恢复提供科学依据,利用微晶纤维素作为粘结剂,采用粉末样品压片制样,使用波长色散X射线荧光光谱法建立了同时测定喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品... 为揭示喀斯特地区不同自然环境下土壤的相似性和差异性,为后续喀斯特石漠化治理和植被恢复提供科学依据,利用微晶纤维素作为粘结剂,采用粉末样品压片制样,使用波长色散X射线荧光光谱法建立了同时测定喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品中关键成分Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量的方法。从粘结剂对压片效果的影响,粘结剂添加比例对元素含量检测结果的影响,Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)的测量参数分析线,分析晶体、基体效应和谱线重叠干扰等方面进行了方法参数确认。根据优化的参数,使用49个土壤标准物质绘制校准曲线建立了检测方法。结果表明,利用新建方法进行Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)检测,检出限多在61.0 mg/kg以下,相对标准偏差(RSD,n=6)为0~3.7%,同时,利用新建方法对采自喀斯特地区不同类型的土壤样品进行检测,Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)均可被检出。方法具有操作简便、快速、准确的优点,可同时检测喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品中Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量。 展开更多
关键词 波长色散x射线荧光光谱 粉末压片 喀斯特 土壤 碳酸盐 硅酸盐
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采用X射线三维重构技术检测厚皮柑橘的体积可食率
5
作者 蔡健荣 梁小祥 +3 位作者 许骞 夏中岩 孙力 马立鑫 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期293-300,共8页
针对传统无损检测技术无法定量分析厚皮柑橘体积可食率的问题,该研究开发了一套线阵X射线图像采集和三维重构装置,包括果实旋转升降、数据采集、辐射防护及运动控制,实现厚皮柑橘果实的体积可食率检测。以“不知火”柑橘为检测对象,利用... 针对传统无损检测技术无法定量分析厚皮柑橘体积可食率的问题,该研究开发了一套线阵X射线图像采集和三维重构装置,包括果实旋转升降、数据采集、辐射防护及运动控制,实现厚皮柑橘果实的体积可食率检测。以“不知火”柑橘为检测对象,利用X射线投影图的信息熵为评价依据,根据果实大小对检测参数进行优化,得到X射线源的管电压为67 kV,管电流为0.92 mA,线阵探测器的积分时间为1 ms。以旋转角度2.0°为间隔,在圆周方向采集180幅X射线投影图并生成正弦图,通过滤波反向投影算法将正弦图重构为切面图,再利用图像滤波、图像增强、阈值分割对切面图进行图像分割处理,分割出背景区域、果皮区域、果肉区域和空腔区域,然后基于区域面积比定义切面图像可食率。同时,测量了柑橘基本物理参数,计算了切面图像可食率,并建立了与柑橘体积可食率之间的相关关系。结果表明,切面图像可食率与体积可食率相关性最高,相关系数为0.93。最后,选择切面图像可食率作为数学模型的输入特征,利用线性回归模型对厚皮柑橘体积可食率进行定量分析,其预测集决定系数、预测集均方根误差、相对分析误差分别为0.86、4.81%和2.71。综上,利用X射线三维重构技术对厚皮柑橘体积可食率进行无损检测可行,可为其他农产品内部品质无损检测提供参考。 展开更多
关键词 无损检测 x射线成像 三维重构 切面图像 柑橘 体积可食率
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放射性核素对双能X射线骨密度仪检测骨密度的影响研究
6
作者 王猛 刘鹏 +1 位作者 王玲 李环 《中国医学装备》 2024年第4期23-27,共5页
目的:研究核医学检查和治疗中常用放射性核素对双能X射线骨密度仪(DXA)检测骨密度(BMD)的影响。方法:对DXA设备专用质量保证(QA)模块和脊椎模体均进行常规扫描,在QA模块旁及脊椎模体的水槽中分别加入常用放射性核素锝99m(^(99)Tc^(m))-... 目的:研究核医学检查和治疗中常用放射性核素对双能X射线骨密度仪(DXA)检测骨密度(BMD)的影响。方法:对DXA设备专用质量保证(QA)模块和脊椎模体均进行常规扫描,在QA模块旁及脊椎模体的水槽中分别加入常用放射性核素锝99m(^(99)Tc^(m))-亚甲基二膦酸盐(^(99)Tc^(m)-MDP)、氟18(^(18)F)-氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-FDG)和碘[^(131)I]化钠(Na^(131)I)后扫描,对检测所得高、中、低BMD值、身体成分百分含量值、第1、2、3、4节腰椎(L_(1)、L_(2)、L_(3)、L_(4))及4节腰椎平均(L_(1)~L_(4))BMD值、T值进行对比分析。结果:在QA模块旁分别放置^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I后的扫描与QA模块的常规扫描所得高、中、低BMD值及身体成分百分含量值相比,差异均无统计学意义(F_(BMD值)=1.621、0.259、0.099,F_(身体成分百分含量值)=0.367、0.151、0.635;P>0.05);向脊椎模体的水槽中分别注入放射性核素^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I后的扫描和脊椎模体的常规扫描所得L_(1)、L_(2)、L_(3)、L_(4)及L_(1)~L_(4)的BMD值及T值相比,差异均无统计学意义(F_(BMD值)=0.435、0.529、0.507、0.489、0.516,F_(T值)=0.634、1.585、0.961、0.777、0.801;P>0.05)。结论:核医学检查和治疗中常用放射性核素^(99)Tc^(m)-MDP、^(18)F-FDG、Na^(131)I对DXA检测BMD无影响。 展开更多
关键词 放射性核素 双能x射线骨密度仪(DxA) 骨密度值(BMD)
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基于空洞分层注意力胶囊网络的X射线焊缝缺陷识别方法
7
作者 张婷 王登武 《宇航计测技术》 CSCD 2024年第2期45-51,共7页
由于X射线焊缝图像的复杂多样性,使得很多传统基于X射线焊缝缺陷检测方法的准确性不高,泛化能力较差。提出一种基于空洞分层注意力胶囊网络(DHACNet)的X射线焊缝缺陷识别方法。DHACNet由卷积模块、空洞分层注意力和胶囊网络(CapsNet)组... 由于X射线焊缝图像的复杂多样性,使得很多传统基于X射线焊缝缺陷检测方法的准确性不高,泛化能力较差。提出一种基于空洞分层注意力胶囊网络(DHACNet)的X射线焊缝缺陷识别方法。DHACNet由卷积模块、空洞分层注意力和胶囊网络(CapsNet)组成。卷积模块用来提取图像的卷积特征,空洞分层注意力用来提取多尺度显著性特征,CapsNet利用胶囊层和动态路由算法替代卷积神经网络(CNN)中的池化操作和全连接操作。DHACNet具有强大多尺度特征提取能力,能够克服CNN只关注图像局部特征和池化操作导致图像部分信息丢失等不足。在构建的X射线焊缝缺陷图像集上进行识别试验,识别准确率为96%以上,与传统方法进行比较,结果表明,该方法有效可行,能够为X射线焊缝缺陷识别系统提供技术支持。 展开更多
关键词 x射线焊缝缺陷识别 空洞卷积 胶囊网络 空洞分层注意力胶囊网络
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帕纳科X射线衍射仪开放式变温加热台的研制与应用
8
作者 贺站锋 何云 《广东化工》 CAS 2024年第1期20-23,共4页
本研究根据科学研究工作的实际需求,成功研制了一套开放式变温加热台,可在不更换帕纳科X射线衍射仪附件的情况下,进行X射线衍射原位变温测试。通过对变温加热台进行峰位比对、温度校准以及实际样品的测试分析,结果表明:该开放式变温加... 本研究根据科学研究工作的实际需求,成功研制了一套开放式变温加热台,可在不更换帕纳科X射线衍射仪附件的情况下,进行X射线衍射原位变温测试。通过对变温加热台进行峰位比对、温度校准以及实际样品的测试分析,结果表明:该开放式变温加热台的测试结果准确可靠,稳定性好。此外,该加热台安装便捷,不仅提高了测试效率和科学服务水平,还节省了大额的购置费用. 展开更多
关键词 x射线衍射仪 加热台 变温测试 全岩测试 粘土测试
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用于X射线像增强器便携成像的观瞄目镜设计研究
9
作者 王贺 《长春大学学报》 2024年第2期15-20,共6页
结合X射线像增强器便携成像这一特殊需求,分析了针对该类观瞄目镜开展人体工程学设计的必要性。从像增强器器件的层面,给出了该类观瞄目镜的系统设计约束与要求。在此基础上,给出了一个该类观瞄目镜的具体设计示例,分析了该类光学系统... 结合X射线像增强器便携成像这一特殊需求,分析了针对该类观瞄目镜开展人体工程学设计的必要性。从像增强器器件的层面,给出了该类观瞄目镜的系统设计约束与要求。在此基础上,给出了一个该类观瞄目镜的具体设计示例,分析了该类光学系统的具体优化设计方法,并分别从厚度、曲率半径、圆锥系数3个维度开展了具体的系统优化设计。最终,基于光学传递函数评价方法,逐步地对比分析了优化设计与系统性能提升之间的内在联系与对应关系。 展开更多
关键词 x射线 像增强器 光学设计
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X射线荧光光谱法测定锌合金中铜和铝的含量
10
作者 董娇 李乃洁 +2 位作者 刘功岩 王跃明 李斌 《品牌与标准化》 2024年第1期21-23,共3页
建立了一种通过X射线荧光光谱法测定锌合金中铜、铝含量的方法,并利用整套锌合金标准样品建立了标准曲线,优化了仪器条件,采用经验系数法对基体效应进行了校正。对参与曲线建立的标准品进行测定,测定值的相对标准偏差为铜0.4%、铝0.04%... 建立了一种通过X射线荧光光谱法测定锌合金中铜、铝含量的方法,并利用整套锌合金标准样品建立了标准曲线,优化了仪器条件,采用经验系数法对基体效应进行了校正。对参与曲线建立的标准品进行测定,测定值的相对标准偏差为铜0.4%、铝0.04%;对未参与曲线建立的标准品进行7次测定,测定结果的平均值与认定值的差值绝对值铝为0%、铜为0.03%,均小于现行国家标准方法的重复性限。 展开更多
关键词 x射线荧光光谱 锌合金 铜 铝
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螺旋断层放疗设备中千伏级X射线信号自动检测方法的探究
11
作者 张宏业 《中国设备工程》 2024年第1期193-195,共3页
本文主要探讨了在螺旋管断层放疗设备中使用非物理连接方式同步X射线平板探测器、球管和高压发生器的可能性,提出了利用平板探测器内置传感器自动检测X射线信号的方法。通过简单的测试验证了平板探测器面板FET关断模式与跳跃式扫描读出... 本文主要探讨了在螺旋管断层放疗设备中使用非物理连接方式同步X射线平板探测器、球管和高压发生器的可能性,提出了利用平板探测器内置传感器自动检测X射线信号的方法。通过简单的测试验证了平板探测器面板FET关断模式与跳跃式扫描读出模式相结合下X射线自动检测的可实现性。这种方法可以利用X射线信号的上升沿和下降沿判断X射线的发生以及计算曝光的时长。 展开更多
关键词 螺旋断层放疗系统 x射线自动检测 x射线平板探测器 FET关断模式 跳跃式扫描模式
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基于同步辐射X射线荧光光谱与一维卷积神经网络的癌症筛查方法 被引量：1
12
作者 魏超杰 李超 +5 位作者 解宏鑫 王欣 李玉锋 李玉文 刘杨 王伟 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第1期104-111,共8页
癌症是全球范围内引起高发病率与高死亡率的疾病之一。现有癌症检测方法耗时、昂贵、专业人员依赖性强,开发一种无损、快速筛查方法非常重要。在前期工作基础上,发展了基于同步辐射X射线荧光光谱技术(SRXRF)与深度学习技术结合的一种非... 癌症是全球范围内引起高发病率与高死亡率的疾病之一。现有癌症检测方法耗时、昂贵、专业人员依赖性强,开发一种无损、快速筛查方法非常重要。在前期工作基础上,发展了基于同步辐射X射线荧光光谱技术(SRXRF)与深度学习技术结合的一种非靶标金属组学方法筛查癌症患者。首先,分析控制组与癌症组共269份血清样本的SRXRF谱线,得到Ca、Mn、Zn、Ge、Br在两类人群中具有代表性差异,可以作为癌症筛查的标志物;其次,对于平均光谱进行归一化(Normalization)、迭代自适应加权惩罚最小二乘法(airPLS)、Savitzky-Golay平滑(SG)、标准正态变换(SNV)的预处理,并建立偏最小二乘判别分析(PLSDA)、K近邻法(KNN)、软独立建模分类法(SIMCA)的化学计量学模型,三种模型对癌症筛查的最优准确率分别为89.89%、93.26%、90.95%;最后,基于像素级光谱,搭建三种一维卷积神经网络(1DCNN)模型,三种模型准确率分别为93.56%、95.24%、93.27%,相对于化学计量学模型均有所提高,增加卷积层的数量有助于数据特征提取,模型准确率提高了1.68%。将三种模型卷积层提取获得的特征进行t-分布随机邻域嵌入算法(tSNE)降维可视化,得到1DCNN提取的特征具有显著可分性,SRXRF结合1DCNN模型开发的非靶标金属组学方法在实现癌症的快速筛查方面具有潜力。 展开更多
关键词 癌症筛查 血清 x射线荧光光谱 一维卷积神经网络 非靶标金属组学
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新型塑料闪烁体探测器对脉冲X射线响应的研究
13
作者 李海 曹明月 +2 位作者 何帅兴 方灿琦 杨庚 《中国高新科技》 2024年第3期18-22,共5页
射线装置产生的X射线脉冲周期长短不一,很多装置会产生短周期脉冲X射线,特别是医院X射线诊断机等。这些装置的最小脉冲宽度为ns级,能量从几到几百KeV。现有的辐射剂量计无法准确测量这种短周期脉冲X射线。因此,文章研究提出一种新的快... 射线装置产生的X射线脉冲周期长短不一,很多装置会产生短周期脉冲X射线,特别是医院X射线诊断机等。这些装置的最小脉冲宽度为ns级,能量从几到几百KeV。现有的辐射剂量计无法准确测量这种短周期脉冲X射线。因此,文章研究提出一种新的快速响应和更大探测能量的塑料闪烁体探测器针对医院X射线诊断机的检测需求,并与实际应用情况相结合,在对各种探测器进行性能分析的基础上,选用新型塑料闪烁体探测器进行脉冲X射线响应的研究。经过试验,该研究所设计的新型塑料闪烁体探测器检测系统可以较准确地测量医院X射线诊断机的短周期脉冲X射线。 展开更多
关键词 医院x射线诊断机 脉冲x射线 塑料闪烁体探测器
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高比能二次电池正极材料的X射线谱学研究进展 被引量：1
14
作者 陈淑媛 程晨 +2 位作者 夏啸 鞠焕鑫 张亮 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期113-129,共17页
二次电池具有高能量密度和长循环寿命等特点,为储存并利用清洁能源提供了有效的解决方案。为了满足社会日益增长的能源需求,进一步研究和开发二次电池迫在眉睫,而X射线表征技术可以为二次电池的研究、设计与应用提供全方位视角。基于此... 二次电池具有高能量密度和长循环寿命等特点,为储存并利用清洁能源提供了有效的解决方案。为了满足社会日益增长的能源需求,进一步研究和开发二次电池迫在眉睫,而X射线表征技术可以为二次电池的研究、设计与应用提供全方位视角。基于此,本综述通过对近几年相关文献进行归纳总结,综述了X射线谱学技术在二次电池领域的最新进展以及遇到的问题,重点介绍了X射线表征技术(主要包括X射线光电子能谱、X射线吸收谱和共振非弹性X射线散射等)的基本原理、在二次电池领域的最新研究成果和科学挑战,详细阐释了不同X射线表征手段的技术特点、适用条件和独特优势,并对未来X射线谱学在二次电池领域的应用提出展望。综合分析表明,X射线表征技术可以提供一系列电极材料晶格、电子、物相结构等基本信息,实现从宏观尺度到微观尺度的电极材料结构表征,进而系统揭示电极材料晶体结构与电子结构演变、电荷补偿机制、离子与电子输运以及表界面化学过程等信息,为二次电池性能提升和技术瓶颈突破提供支持。 展开更多
关键词 二次电池 正极材料 x射线谱学 同步辐射
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基于X射线荧光光谱的温稠密物质离化分布实验方法研究
15
作者 张志宇 赵阳 +18 位作者 青波 张继彦 林成亮 杨国洪 韦敏习 熊刚 吕敏 黄成武 朱托 宋天明 赵妍 张玉雪 张璐 李丽灵 杜华冰 车兴森 黎宇坤 詹夏宇 杨家敏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期241-247,共7页
受温度及密度等环境效应影响,温稠密物质的电子结构发生显著变化,其理论描述非常复杂,精密实验测量亦极其困难.本文发展了基于X射线荧光光谱研究温稠密物质离化分布的实验方法,结合理论研究有助于深入理解温稠密物质的电子结构变化.在... 受温度及密度等环境效应影响,温稠密物质的电子结构发生显著变化,其理论描述非常复杂,精密实验测量亦极其困难.本文发展了基于X射线荧光光谱研究温稠密物质离化分布的实验方法,结合理论研究有助于深入理解温稠密物质的电子结构变化.在万焦耳激光装置上,设计特殊构型黑腔复合加载产生数十eV、近固体密度的稠密Ti物质,利用激光辐照V产生的热发射线泵浦Ti的荧光,并采用晶体谱仪诊断样品的X射线荧光光谱.实验中获得冷样品和加载样品的荧光光谱,观测到加载样品K_(α)及K_(β)荧光谱线相对于冷样品光谱在高能侧的显著变化,结合理论计算解释了加载样品荧光谱线的变化主要来源于其温度上升后离化分布的改变,建立了基于X射线荧光光谱的温稠密物质离化分布实验研究能力. 展开更多
关键词 温稠密物质 电子结构 离化分布 x射线荧光光谱
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基于便携式X射线荧光光谱速测的设施菜地土壤重金属污染诊断与评价
16
作者 邓源 樊亚男 +7 位作者 吴秋梅 胡文友 俞越明 王华 朱春梧 李汛 田康 黄标 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期174-186,共13页
土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象,采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy,PXRF)原位快速获取土壤重金属(镉(Cd)、铜(Cu)、铬(Cr)、铅(... 土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象,采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy,PXRF)原位快速获取土壤重金属(镉(Cd)、铜(Cu)、铬(Cr)、铅(Pb)、锌(Zn)、砷(As)、镍(Ni)及汞(Hg))含量,在传统实验室方法验证PXRF的准确性和稳定性的基础上,对广东省设施菜地表层土壤重金属的污染状况进行快速诊断,并对土壤重金属污染风险进行评价。结果表明:(1)异位PXRF法对土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As及Ni的测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01),土壤Pb和As含量的PXRF原位测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01);(2)土壤含水量为150 g·kg^(-1)~200 g·kg^(-1)时,Cr、Pb、Zn和As的PXRF原位测定值与实验室测定值的相关性达到了极显著水平(P<0.01);(3)土壤Cd和Cu的超标现象较为突出,其点位超标率分别为20.9%和10.0%。设施菜地土壤Cd的平均含量为0.21 mg·kg^(-1),约为露天农田土壤的1.2倍。珠江三角洲地区设施土壤中各重金属的含量整体较其他地区高;(4)土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As、Ni及Hg的单项污染指数均小于1,由高到低依次为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>As>Ni>Hg,内梅罗综合污染指数的均值为0.69。就整体平均值而言,土壤重金属污染程度处于清洁水平。PXRF实现了广东省设施菜地土壤重金属污染的快速诊断,并快速识别出Cd和Cu为设施菜地污染风险较高的潜在污染元素,研究结果可为设施农业土壤重金属污染快速诊断与评价提供方法和数据支撑。 展开更多
关键词 便携式x射线荧光光谱法 设施农业 快速检测 空间分布 风险评价
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高灰阶图像增强算法及在X射线底片的应用与研究
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作者 李亮亮 任佳 +4 位作者 吕志刚 王鹏 孙梦宇 李晓艳 高武奇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1309-1323,共15页
针对现有伪彩色方法在高灰阶图像增强中存在灰阶损失严重问题,提出一种适用于超8位高灰阶图像伪彩色增强算法,并改进了传统JET、HSV、Rainbow编码。首先,对高位灰度图像进行位深量化;其次,利用构造的高灰阶增强算法实现色彩增强;另外,... 针对现有伪彩色方法在高灰阶图像增强中存在灰阶损失严重问题,提出一种适用于超8位高灰阶图像伪彩色增强算法,并改进了传统JET、HSV、Rainbow编码。首先,对高位灰度图像进行位深量化;其次,利用构造的高灰阶增强算法实现色彩增强;另外,引入一个后增强系数,保证在不损失较多图像信息的同时改善处理后色彩图像的视觉观感,以保留图像细节信息、增强颜色对比度;最后,为了验证所提方法的有效性,将其应用在低对比度、缺陷信息模糊的石油管道X射线底片的焊缝视觉增强上。实验结果表明,所提方法对高位灰度图像的伪彩色增强效果是非常有效的,相对于现有算法各项指标均有较大的提升,灰阶损失相对于现有方法从93.774%降低至68.75%,时间开销也降低了至少80%,发色数指标提升了至少3.4倍。 展开更多
关键词 高灰阶 图像增强 x射线焊缝缺陷 发色数
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零维金属卤化物(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)的发光性能及X射线成像
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作者 曹思骏 王忆家 +4 位作者 安康 唐孝生 赖俊安 冯鹏 何鹏 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期568-578,共11页
闪烁体发光材料广泛地应用于医疗诊断、工业安全和无损检测领域,铜基(Cu(Ⅰ))金属卤化物作为新一代高性能闪烁体发光材料受到了研究者的广泛关注。本文采用简单的反溶剂法制备了一种新型铜基闪烁体材料(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)(C_(24)H_(... 闪烁体发光材料广泛地应用于医疗诊断、工业安全和无损检测领域,铜基(Cu(Ⅰ))金属卤化物作为新一代高性能闪烁体发光材料受到了研究者的广泛关注。本文采用简单的反溶剂法制备了一种新型铜基闪烁体材料(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)(C_(24)H_(20)P=四苯基膦)。(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)在414 nm蓝光激发下显示出黄色宽带发光,与典型硅基光敏传感器的最佳光谱响应范围一致,同时具有45.84%的高光致发光量子产率(Photoluminescence quantum yield,PLQY)和148 nm的大斯托克斯位移。高PLQY和可忽略不计的自吸收使(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)在X射线激发下表现出极佳的闪烁性能,光产额为~21000 photons/MeV,检测限低至0.869μGy/s,远低于射线测试标准5.5μGy/s。此外,(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)表现出极佳的热稳定性,可耐415℃的高温。由于(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)优异的发光性能,可以通过将其与聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)混合制备基于(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)的柔性薄膜用于X射线成像,在射线探测与成像方面具有巨大的潜力。这项工作凸显了杂化铜基碘化物可作为非常理想的X射线闪烁体,具有无毒、成本低、光产率高和热稳定性良好的多重优点,为高性能X射线成像提供了新的可能。 展开更多
关键词 Cu基金属卤化物 闪烁体 柔性薄膜 x射线成像
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250~500 kV X射线窄谱辐射质空气比释动能测量及剂量当量转换系数研究
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作者 屈冰冰 赵瑞 +4 位作者 吴金杰 鲁平周 李梦宇 李婷 马英杰 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期19-26,共8页
辐射剂量仪表的准确测量是开展辐射防护工作的重要保障,根据ICRU中规定的实用量要求,需要在特定的参考辐射场中对其进行检定或校准。参考ISO 4037-1:2019,建立250~500 kV X射线窄谱系列参考辐射质,对所建辐射场的均匀性以及相应辐射质... 辐射剂量仪表的准确测量是开展辐射防护工作的重要保障,根据ICRU中规定的实用量要求,需要在特定的参考辐射场中对其进行检定或校准。参考ISO 4037-1:2019,建立250~500 kV X射线窄谱系列参考辐射质,对所建辐射场的均匀性以及相应辐射质下的能谱进行研究。将由EGSnrc模拟的X射线能谱得到所建辐射质下的平均能量、分辨率以及实验测量得到的半值层值与ISO标准推荐值进行比较,结果均满足规范要求,表明新建辐射质准确可靠。利用A5电离室对新建辐射场中的空气比释动能进行测量,再根据X射线能谱信息计算得到的空气比释动能到剂量当量的转换系数,实现空气比释动能到周围剂量当量和个人剂量当量的转换,从而为各类辐射剂量仪表在该高能段的能量响应评价提供了测量条件,保证了量值的准确与可靠。 展开更多
关键词 x射线 窄谱辐射质 空气比释动能 剂量当量 转换系数
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小样本下基于改进ACGAN数据增强的X射线矿石图像分类方法
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作者 王文 何剑锋 +6 位作者 朱文松 李卫东 聂逢君 夏菲 汪雪元 钟国韵 瞿金辉 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第3期122-132,共11页
针对工业领域利用深度学习模型对矿石进行在线分类时,矿石样本稀少导致的模型过拟合、分类准确率低的问题,提出一种结合X射线透射成像技术的矿石数据增强分类方法。该方法基于改进辅助生成对抗网络(Enhance-based Classification ACGAN-... 针对工业领域利用深度学习模型对矿石进行在线分类时,矿石样本稀少导致的模型过拟合、分类准确率低的问题,提出一种结合X射线透射成像技术的矿石数据增强分类方法。该方法基于改进辅助生成对抗网络(Enhance-based Classification ACGAN-gp, EC-ACGAN-gp),采用卷积和连续残差块构建判别器和生成器,引入注意力机制捕捉矿石细节特征,生成高质量样本扩充原始数据集,同时使用带梯度惩罚的Wasserstein距离重构判别器的损失函数提高对抗训练的稳定性,避免模式崩溃。通过增加辅助分类器重建样本标签信息,最终实现矿石样本的类别预测。结果表明,该方法能实现矿石品位分类的精准预测,准确率可达89.62%,比现有传统方法提高3.98%。该模型生成的矿石样本泛化性良好,能够显著提高小样本数据集的泛化性,在SVM、LeNet5、VGGNet、ResNet上测试,精度分别提升了2.83%、2.36%、1.89%和3.74%,可进一步用于提升其他分类模型在矿石品位预测方面的性能。 展开更多
关键词 矿石分类 小样本 数据增强 辅助生成对抗网络 x射线成像 自注意力机制
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