Том 33 №3

Содержание

1. АЛГОРИТМ ИМИТАЦИИ ЗРЕНИЯ ДИХРОМАТОВ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ АНОМАЛИЙ ЦВЕТОВОСПРИЯТИЯ
2. РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ С ГРЕБЕНЧАТЫМИ СПЕКТРАМИ ПРИ УЧАСТИИ СПЕКТРАЛЬНОГО И ВРЕМЕННОГО МЕХАНИЗМОВ ЧАСТОТНОГО АНАЛИЗА
3. УЧАСТИЕ ПРОТЕИНКИНАЗЫ С В РЕЦЕПТОР-ОПОСРЕДОВАННЫХ СИГНАЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ
4. СПЕКТРАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ СИГНАЛА ОДНОКАНАЛЬНЫХ РЕНТГЕНОВСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ПОЛИХРОМАТИЧЕСКОЕ ЗОНДИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
5. БЕЗОПАСНОЕ УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ НАЗЕМНОГО БЕСПИЛОТНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ СОБСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ
6. РАСПОЗНАВАНИЕ ПРОЕКТИВНО ПРЕОБРАЗОВАННЫХ ПЛОСКИХ ФИГУР. XIII. НОВЫЕ МЕТОДЫ ПРОЕКТИВНО ИНВАРИАНТНОГО ОПИСАНИЯ ОВАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ T-ПОЛЯРЫ

В работе рассматривается спектральная модель оптического тракта приборов, измеряющих коэффициент пропускания в рентгеновском диапазоне. Это могут быть трансмиссионные томографы, рентгеновские микроскопы и другие рентгеновские аппараты. В задаче компьютерной томографии рассмотренная модель описывает эффект “ужесточения пучка” при использовании полихроматического рентгеновского излучения. В работе вводится понятие функции интегрального ослабления полихроматического сигнала и указывается ее связь с так называемыми формулами коррекции полихроматических лучевых сумм. Модель реализована в виде программного пакета XRayUtil с открытым исходным кодом на языке Python. XRayUtil позволяет моделировать спектральную плотность интенсивности излучения рентгеновских трубок с анодами из хрома, меди, молибдена, серебра и вольфрама. Пакет позволяет моделировать введение в тракт прибора рентгеновских фильтров определенной толщины и состава, задаваемого в виде химической формулы. Эта функциональность реализована при помощи сторонней библиотеки XRAYLIB. Также пакет позволяет моделировать ослабление рентгеновского излучения исследуемым однородным образцом, толщина и состав которого задаются аналогично фильтрам. Модель включает одноканальные детекторы рентгеновского излучения со сцинтилляторами, которые описываются функциями спектральной эффективности сцинтиллятора и спектральной чувствительности сенсора. Рассматриваемая математическая модель учитывает ослабление только за счет поглощения; рассеяние и нелинейно- оптические эффекты не учитываются. Для оценки адекватности модели были использованы данные, полученные на лабораторном микротомографе, сконструированном и функционирующем во ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН. В работе приведены оценки отклонения предсказаний модели от экспериментальных данных

Ключевые слова: рентгеновский оптический тракт, эффект чаши, “ужесточение пучка”, полихроматическое рентгеновское излучение, интегральное ослабление полихроматического сигнала, полихроматическая лучевая сумма, формулы коррекции полихроматических лучевых сумм

DOI: 10.1134/S0235009219030028

Список литературы:

• Бузмаков А.В., Асадчиков В.Е., Золотов Д.А., Чукалина М.В., Ингачева А.С., Кривоносов Ю.С. Лабораторные рентгеновские микротомографы: методы предобработки экспериментальных данных. Известия РАН. Серия Физическая. 2018. Т. 83. № 2. С.194–197.
• Трофимчук А.М. Компьютерное моделирование рентгеновских изображений, полученных с помощью инспекционно-досмотровых комплексов. Инженерный вестник Дона. 2017. Т. 44. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kompyuternoe-modelirovanie-rentgenovskih-izobrazheniy-poluchennyh-spomoschyu-inspektsionno-dosmotrovyh-kompleksov (дата обращения: 09.04.2019).
• Фелдман Л., Джеймс М. Основы анализа поверхности и тонких пленок. М.: Мир, 1989. 344 с.
• Павлинский Г. Основы физики рентгеновского излучения. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 240 с. ISBN 978-59221-0783-9.
• Bam Lunga Cleartone, Jodie Ann Miller, Megan Becker, Ian James Basson. X-ray computed tomography: Practical evaluation of beam hardening in iron ore samples. Minerals Engineering. 2019. V.131. P. 206–215. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.11.010
• Beckhoff B., Kanngießer B., Langhoff N., Wedell R. and Wolff H. Handbook of practical X-ray fluorescence analysis. Springer Science & Business Media. 2007. P.878.
• Buzmakov A., Chukalina M., Nikolaev D., Gulimova V., Saveliev S., Tereschenko E., Seregin A., Senin R., Zolotov D., Prun V., Shaefer G. Monochromatic computed microtomography using laboratory and synchrotron sources and X-ray fluorescence analysis for comprehensive analysis of structural changes in bones. Journal of applied crystallography. 2015. V. 48. № 3. P. 693–701. https://doi.org/10.1107/S1600576715006214
• Byun S.H. Radioisotopes and Radiation Methodology I, II. Lecture Notes. Radiation Sciences Graduate Program. McMaster University Hamilton, Ontario Canada. 2017. P. 4–10.
• Crystals S.G. Efficiency calculations for selected scintillators. Saint-Gobain Ceramics & Plastics. 2016. P. 12.
• Dewulf Wim, Ye Tan, Kim Kiekens. Sense and non-sense of beam hardening correction in CT metrology. CIRP Annals-Manufacturing Technology. 2012. V. 61. № 1. P.495–498. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2012.03.013
• Duvauchelle P., Freud N., Kaftandjian V., Babot D. A computer code to simulate X-ray imaging techniques. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2000. V. 170 (1–2). P. 245–258. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(00)00185-3
• Farago Tomáš, Petr Mikulík, Alexey Ershov, Matthias Vogelgesang, Daniel Hänschke, Tilo Baumbach. Syris: a flexible and efficient framework for X-ray imaging experiments simulation. Journal of synchrotron radiation. 2017. V. 24 (6). P. 1283–1295. https://doi.org/10.1107/S1600577517012255
• Gokhale B.G. Contribution a l'etude de la largeur des raies dans les spectres de rayons X. In Annales de Physique. 1952. V. 12. № 7. P. 852–902. https://doi.org/10.1051/anphys/195212070852
• Ingacheva A.S., Chukalina M.V. Polychromatic CT Data Improvement with One-Parameter Power Correction. Mathematical Problems in Engineering. 2019. ID 1405365. P. 12. https://doi.org/10.1155/2019/1405365
• Kachelrieß M, Sourbelle K, Kalender W.A. Empirical cupping correction: A first-order raw data precorrection for cone-beam computed tomography. Medical physics. 2006. V. 33 (5). P. 1269–74. https://doi.org/10.1118/1.2188076
• Nikolaev D.P., Gladkov A., Chernov T., Bulatov K. Diamond recognition algorithm using two-channel x-ray radiographic separator. In Seventh International Conference on Machine Vision (ICMV 2014). 2015. V. 9445. P.944507. https://doi.org/10.1117/12.2181204
• Punnoose J., Xu J., Sisniega A., Zbijewski W., Siewerdsen J.H. spektr 3.0 – A computational tool for x-ray spectrum modeling and analysis. Medical physics. 2016. V.43. №8 Part 1. P. 4711–7. https://doi.org/10.1118/1.4955438
• Salem S.I., Lee P.L. Experimental widths of K and L x-ray lines. Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1976. V. 18. № 3. P. 233–241.
• Schoonjans T., Brunetti A., Golosio B., del Rio M.S., SoléV.A., Ferrero C., Vincze L. The xraylib library for X-ray–matter interactions. Recent developments. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 2011. V. 6. № 11–12. P. 776–784. https://doi.org/10.1016/j.sab.2011.09.011
• Seferis I., Michail C., Valais I., Zeler J., Liaparinos P., Fountos G., Kalyvas N. Light emission efficiency and imaging performance of Lu2O3: Eu nanophosphor under X-ray radiography conditions: comparison with Gd2O2S: Eu. Journal of Luminescence. 2014. V. 151. P.229–234. https://doi.org/10.1118/1.3451113
• Siewerdsen J.H., Waese A.M., Moseley D.J., Richard S., Jaffray D.A. Spektr: A computational tool for x-ray spectral analysis and imaging system optimization. Medical physics. 2004. V. 31. № 11. P. 3057–67. https://doi.org/10.1118/1.1758350
• Sorum H. The Kα1, 2 x-ray spectra of the 3d transition metals Cr, Fe, Co, Ni and Cu. Journal of Physics F: Metal Physics. 1987. V. 1. № 2. P. 417. https://doi.org/10.1088/0305-4608/17/2/011
• Thompson A., Attwood D., Gullikson E., Howells M., Kortright J., Robinson A. X-ray data booklet (2009). URL: http://xdb. lbl. gov. 2009. https://doi.org/10.1016/0092-640X(76)90026-7