关联伽马-中子源的单视角三维重建
数据分析、统计与概率
2017-01-18 v1 仪器与探测器
摘要
我们描述了一种发射关联伽马的中子源（例如 Cf-252、Am-Be）的三维图像重建新方法。此类包含了核威胁搜寻、保障监督与防扩散中重要的绝大多数中子源。该技术不要求对源的多视角观测，而是依赖于源在伽马与中子符合发射方面的内在属性。因此仅需对源进行单视角测量即可执行三维重建。原则上，任何对伽马和中子敏感且具备足够时间分辨与相互作用位置分辨的散射相机均可执行此重建。利用中子双散射技术，我们可以计算可能源位置的锥面。通过纳入到关联伽马的时间，我们进一步通过求解沿该锥面的源到探测器距离在三维中约束源位置。作为概念验证，我们将这些重建技术应用于使用紧急响应者中子移动成像仪（MINER）进行的测量。两个 Cf-252 源在距探测器中心 50 和 60 cm 处测量，其不同深度被分辨，平均径向距离相对分辨率为 26%。为展示该技术在优化系统中的潜力，我们在 MCNPX-PoliMi 中模拟了测量，假设时间分辨为 200 ps（当前系统为 2 ns），源相互作用位置分辨为 5 mm（当前为 3 cm）。这些散射相机性能的模拟改进使径向距离相对分辨率平均降至 11%。
引用
@article{arxiv.1701.04435,
title = {Single-View 3D Reconstruction of Correlated Gamma-Neutron Sources},
author = {Mateusz Monterial and Peter Marleau and Sara A. Pozzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.04435},
year = {2017}
}
备注
Accepted for publication in IEEE Transactions on Nuclear Science (TNS) on December 21, 2016