基于非线性相位恢复的X射线相位衬度断层成像算法

对全息测量下的X射线相位衬度断层成像问题提出了一种新的重建算法．该算法的主要想法是利用牛顿迭代法求解非线性的相位恢复问题．我们证明了牛顿方向满足的线性方程是非适定的,并利用共轭梯度法得到方程的正则化解．最后利用模拟数据进行了数值实验,数值结果验证了算法的合理性以及对噪声数据的数值稳定性,同时通过与线性化相位恢复算法的数值结果比较说明了新算法对探测数据不要求限制在Fresnel区域的近场,适用范围更广．     

InAlAs/InGaAs/InP异质结构的X射线双晶衍射研究

本文应用X射线双晶衍射技术结合X射线衍射动力学理论的计算模拟,研究了MBE生长的InGaAs/InAlAs/InP异质结结构材料的外延层生长条件与层厚、成分的关系,X射线双晶衍射形貌图表明:衬底和外延膜存在位错和沉淀物等缺陷,衬底的不完美性直接影响外延膜的质量,文中还应用X射线衍射动力学理论对所观察到的沉淀物衬度进行解释,指出沉淀物周围点阵受张应变场。     

Monte Carlo方法计算多层薄膜中X射线发射强度

基于作者发展的电子散射模型,多层介质中电子散射理论、X射线强度、吸收和荧光计算公式,用Monte Carlo方法计算了多层薄膜中X射线发射强度比值。在不同加速电压下,对Si衬底上Au,Cu多层膜及Cr,Ni多层膜计算的强度比与EPMA实验结果广泛一致。本工作为最终解决多层薄膜X射线定量显微分析的难题奠定了理论基础。     

X射线CT成像的数学模型及其有关问题

介绍了X射线CT系统和有关物理基础,综述了理想假设下的CT成像的连续数学模型和离散数学模型,以及相应的图像反演公式（重建算法）,并对其基本思想及优缺点进行了分析。最后,分类阐述了实际X射线CT系统研制和应用需要研究的若干问题。 关键词：计算机断层成像;数学模型;Radon变换;投影变换;图像重建算法     

规则形状多元组份样品的X射线微区定量分析计算方法

本文提出了用Monte Carlo迭代计算实现规则形状多元组份样品X射线定量分析的理论和方法。用绝对法计算了样品的X射线深度分布函数,给出了具有广泛适用性的X射线吸收校正和二次荧光校正计算公式。作为实例,对Fe-Cr-Ni标准合金块状样品、6元合金球状颖粒样品及合金γ′相(8元组份)的立方和长方颗粒样品作了EPQA实验,用本方法对实验结果作了计算,得到满意的结果。文中给出定量分析计算程序流程图。电子在合金中散射过程用文献[1]提出的模型进行计算。     

一种管线CT成像模型

管线是维系很多设施的命脉,它们的腐蚀问题受到了广泛的重视.工业X射线CT成像技术可以实现对管线的非破坏检测,发现它们的腐蚀状况以及各种缺陷,从而掌握其质量情况和变化规律.本文主要研究了海水管线的CT成像方法,在每个角度都存在数据缺失的情况下,给出了它的CT扫描和重建模型,提出了基于TV约束和加权均值化处理的分组ART迭代算法的重建方法.模拟实验表明该方法可以获得管线横截面的高质量CT图像,为其内部腐蚀参数的计算和腐蚀程度的判断提供了重要依据.     

相位恢复:理论、模型与算法

相位恢复在多个不同领域均被提出,如量子力学、光学成像等.相位恢复即具有多种应用背景,亦具有丰富的数学内涵,因而近期该问题吸引了多个不同领域专家的关注,如计算数学、数据科学、最优化、代数几何等.本文将主要介绍相位恢复中的理论基础问题,特别是最少观测次数问题,并介绍求解相位恢复的模型性能,以及求解算法等.本文也介绍了一些当前相位恢复中研究的热点方向.     

计算光学成像中的数学问题

传统光学成像由于"点对点"的方式,在分辨率、系统复杂度和成像条件等方面存在诸多限制;计算光学成像则通过光场中的探测器将未汇聚成像的光信号转化为电信号,借助数学理论,通过图像重构算法"计算"得到图像.计算光学成像中,主要介绍压缩成像和相位恢复.压缩成像的提出基于压缩感知理论的发展,突破了香农采样定理的限制,其中单像素成像利用了空间维的压缩,编码孔径成像则同时利用了光谱维和空间维的压缩.相位重构源于相干衍射成像,利用相位恢复理论实现图像的重构.     

基于马尔可夫决策过程的医疗检查预约优化模型

医技部门的医疗检查如电子计算机断层扫描（CT）、核磁共振成像设备（MRI）、X射线（X－rays）常常有如下三种病人类型：门诊病人、住院病人和急诊病人。针对不同病人类型的需求特点，运用马尔可夫决策过程原理和动态规划方法，建立了医疗检查设备的预约优化模型，并证明了模型的最优性质，得出了不同病人类型的最优预约策略。数值算例的结果表明：本文的预约策略不仅易于实施，而且，通过该模型获得的最大收益比按传统先来先预约的模式所获得的收益要大。     

X射线准周期振荡现象的新差频模型

本文利用吸积盘理论的α模型以及内盘的边界条件来改进原来解释X射线准周期振荡现象中振荡频率与X射线强度之间关系的差频模型,改进后的模型同观测符合得很好,并且能同时解释某些源的振荡频車与强度之间关系的正相关部分和负相关部分。     

等离子体X射线吸收谱研究

计算高温高密等离子体吸收谱的理论方法;该方法基于相对论原子理论,可以计算任何单元素以及多元素等离子体的谱分辨X射线吸收谱;应用了量子数亏损理论,可以减少计算量. 利用该方法计算有机材料C_１０Ｈ_１６Ｏ_５等离子体的吸收谱,计算结果与实验符合良好.通过理论计算与实验相比较,可对惯性约束核聚变(ICF)等离子体进行诊断分析;不但可判断等离子体的温度和密度,还可提供等离子体内各电离度能级布居等重要物理参数. 同时经过有关“标准实验”验证的理论计算方法将是提供ICF“精密”辐射参数的重要基础.     

X射线预电离放电泵浦XeCl激光动力学研究

本文首先给出了放电泵浦XeCl准分子激光器X射线预电离动力学的负离子模型,解释了不同HCl浓度下的预电离过程。然后选取对XeCl激光动力学起主导作用的反应物及动力学过程,建立了放电泵浦XeCl准分子激光简化动力学模型,并用此模型计算了激光特性和最佳输入能量密度,计算结果能很好与实验符合。最后给出高比能X射线预电离XeCl准分子激光器的理论设计,根据单位体积输入能量、放电区长度、放电电流和气体压力等参量优化结果,XeCl准分子激光每立升可输出能量9J左右,效率为2％。     

槽状靶和平面靶产生的激光等离子体的实验研究 *

对两种几何形状靶产生激光等离子体的软X光和谐波发射的比较研究发现,相对常用的平面靶,槽状靶中的高阶离化态离子产生的X射线发射增强.槽状靶对激光更有效吸收是造成这一现象的主要原因.     

基于遗传算法的割缝衬管防砂多目标优化

割缝衬管防砂是油田重要的防砂方式之一,过去的研究往往专注于一个目标来设计割缝衬管参数,从而在参数设计上不能使多个参数在整体上达到最优.基于遗传算法中的gamultiobj多目标优化算法,以衬管使用寿命、地层流动阻力、产能和衬管强度为目标,建立了割缝衬管防砂优化设计模型,得出了高产能,长使用寿命,低流动阻力的割缝参数防砂的最优组合.结果表明,制定多目标适应性分析,建立评价模型,在给定的取值范围内得到的工艺参数,该技术有助于优选和优化调整防砂方法,提高防砂成功率,增强油田寿命和降低开采成本.     

具有相位阻尼的Milburn主方程控制的双光子JC模型

该文利用超算子技术求出了相位阻尼下非共振双光子JC模型主方程的解析解，研究了其相位阻尼对光子数分布振荡，原子数反转与恢复和亚泊松光子分布等非经典效应的影响。研究表明：相位阻尼能抑制原子反转与恢复和腔场的非经典效应。     

气体原子对多层膜X射线反射特性的影响

多层膜中气体原子能够增加入射 X射线散射, 减低多层膜衍射反射率. 当薄膜有气体原子存在时, 通常用平均散射因子代替本体材料散射因子计算薄膜的光学常数. 这样的处理方法是非常简单的, 鉴于此, 提出了一新方法研究气体原子对薄膜X射线反射特性的影响. 理论分析表明: 气体原子对薄膜反射特性的影响与掠入射角度、波长有关. 波长越短和掠入射角度越大, 气体原子的影响就越大, 反之就越小. 实验结果证明理论分析是正确的.     

同步辐射X荧光分析法原位测定人肝金属蛋白中的微量元素

研究了运用电泳分离技术与同步辐射X射线荧光分析 (SRXRF)相结合实现蛋白分离过程中微量元素原位测定的分析方法 .对从人体肝脏组织提取的胞液蛋白经过SDS PAGE分离后凝胶板中蛋白条带上金属离子的分布进行了分析 ,结果表明人肝胞液PeakIII蛋白组分以含Zn为主 ,与非核分析方法原子吸收法得到的结果一致 .证明采用SRXRF技术可实现蛋白电泳分离的原位监测     

Cu1-xAux固溶体原子近邻结构的EXAFS研究

本文用扩展X射线吸收精细结构谱(EXAFS)研究了Cu_1-xAu_x固溶体中Cu,Au原子近邻结构.文中分别给出了不同成分时Cu-Cu,Au-Au和Au-Cu 原子对间距,发现它们与成分有着各自不同的依赖关系.表明了Cu_1-xAu_x固溶体中结构畸变的特征.由各原子对的间距计算出的合金平均原子间距随成分的变化与X射线衍射测量的结果一致,对Vegard定律有正偏离.文中还讨论了原子近邻间距的变化对这种偏离的影响.结果也表明,Cu_1-xAu_x固溶体中Cu原子有较大的无序度.此外,文中还对EXAFS数据处理和误差分析做了仔细的考虑和一些新的尝试.     

基于EM算法和小波多尺度边缘检测的活动轮廓模型初始化

本文研究了活动轮廓模型初始化的问题.利用EM算法和小波多尺度边缘检测的方法,获得了活动轮廓模型的外部能量函数和初始曲线,并对于具体的X射线图像给出了实验结果和该算法的有效性.     

类星体X光度函数的观测再检验

本文对一种X光度条件几率函数——A-T函数进行了观测上的再检验,选用的检验方法包括计算类星体对宇宙X射线背景辐射的贡献百分数U,计算X流量计数并与观测对比,对只测出X流量上限值源α_⁰x,分布预测的合理性等,讨论了所有参量对U可能的影响,并在与X计数对证后,获得α_⁰x更合理分布基础上调整A-T函数的参量,最后获得U的最佳值在7—23之间,以往在处理X射线资料时往往无法采用上限源的X数据,Avni-Tananbaum的D-B方法可以计入其影响,本文用上限源的预测分布作为决定参量的重要依据。