康普顿散射成像技术在飞机构件无损检测中的研究与仿真
飞机结构腐蚀损伤时刻威胁着飞机的运行安全。结构腐蚀损伤的准确检测是航空公司一直面临的重大技术难题。
为解决现有技术中存在的问题,采用多角度康普顿散射成像技术对飞机蒙皮进行无损检测。本文主要讨论了康普顿散射成像技术的基本理论,探索检测飞机大结构件损伤的多视角检测模型及方法,研究图像重建算法。
首先,基于蒙特卡罗原理并利用粒子输运软件Geant4、MCNP,设计康普顿散射物理过程的模型,仿真康普顿散射光子在不同情况下的物理过程,射线粒子在系统中的传输。利用MCNP,对不同系统结构模型及结构参数,模拟仿真射线光子在系统中的传输,从而获得射线光子在系统中的分布及探测器的响应,为改善系统的测量性能提供了指导,优化设计了系统结构和参数。
其次,利用基于多视角探测信息提出的探测器空间位置分布、准直栅的优化设计、网格划分等多种技术,研究提高康普顿背散射图像重建质量的算法,获取较为精确的被测对象腐蚀损伤状态信息。最后,利用优化后的系统装置,对不同损伤情况,给出了重建后的图像,验证了该系统在无损检测中的优越性,并针对当前康普顿散射测量系统中存在的问题,提 ...