双能量货物射线透视的半经验透明度模型应用
摘要：运过港口的货柜通过非侵入式检查系统进行扫描，以寻找隐藏的非法物品。双能量检查系统通过使用具有不同能谱的两束光子束，对货物内容的面积密度和原子数敏感。大多数关于该主题的文献都假设了一个简单的指数衰减模型，其中只有自由传播的光子被检测到。然而，这种近似忽略了散射等二阶效应，导致了有偏差的模型，从而得到了不正确的材料预测结果。本文通过将其与模拟输出进行比较，研究了自由传播模型的准确性，并发现该模型在高-Z值时的原子数重构准确性很差，并且如果源能谱和探测器响应函数不完全相识，效果会显著下降。为了解决这些挑战，本研究引入了一种半经验透明度模型，通过重新调整质量衰减系数的不同组成部分来修改自由传播模型，使模型能够捕捉到被自由传播模型忽视的二级效应。半经验模型在高-Z值上显示出了与模拟结果的改善一致性，并且在未包含在校准步骤中的材料和厚度上展示了优秀的外推能力。此外，本研究表明，即使源能谱和探测器响应未完全相识，半经验模型也能提供准确的原子数预测。使用半经验模型，制造商可以进行简单的校准，以实现更精确的原子数重构能力，这有可能显著提高现有射线成像系统的性能。
作者：Peter Lalor, Areg Danagoulian
论文ID：2302.07131
分类：Instrumentation and Detectors
分类简称：physics.ins-det
提交时间：2023-04-05