[發明專利]繆子能量、徑跡測量及成像系統與方法

無效

• 申請號: 201310207296.X
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103308938A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 程建平;王學武;曾鳴;曾志;王義;趙自然;岳騫;鄧智;羅志飛;以恒冠;樊星明;岳曉光;于百蕙
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01T5/00
• 分類號: G01T5/00;G01N23/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種繆子能量、徑跡測量及成像系統，其特征在于，包括：

被測物體，其中，宇宙中天然存在的繆子穿過所述被測物體；

繆子徑跡測量子系統，所述繆子徑跡測量子系統與所述被測物體相連，用于測量所述繆子穿經所述被測物體過程中的徑跡信息；

繆子能量測量子系統，所述繆子能量測量子系統與所述被測物體相連，用于測量所述繆子穿經所述被測物體過程中的能量信息；以及

繆子計算成像子系統，所述繆子計算成像子系統與所述繆子徑跡測量子系統和繆子能量測量子系統相連，用于綜合利用所述繆子穿經所述被測物體過程中能量信息和徑跡信息對所述被測物體進行圖像重建。

2.如權利要求1所述的繆子能量、徑跡測量及成像系統，其特征在于，所述繆子徑跡測量子系統進一步包括繆子入射徑跡測量模塊和繆子出射徑跡測量模塊。

3.如權利要求2所述的繆子能量、徑跡測量及成像系統，其特征在于，所述繆子入射徑跡測量模塊和繆子出射徑跡測量模塊分別采用一組至少兩塊平行放置的高位置分辨探測器，分別獲取入射徑跡和出射徑跡上的坐標點，通過徑跡擬合算法，得到入射繆子和出射繆子的徑跡信息。

4.如權利要求1所述的繆子能量、徑跡測量及成像系統，其特征在于，所述繆子能量測量子系統進一步包括繆子入射能量測量模塊和繆子出射能量測量模塊。

5.如權利要求4所述的繆子能量、徑跡測量及成像系統，其特征在于，所述繆子入射能量測量模塊采用一組兩塊已知間距為d的平行放置的高時間分辨探測器，記錄繆子到達兩塊探測器板的時間差。

6.如權利要求4所述的繆子能量、徑跡測量及成像系統，其特征在于，所述繆子的能量E的計算公式為：

E=(11-(d/(cΔtcosθ))2-1)m0c2,]]>

其中，繆子靜止質量m₀，飛過探測器板間的距離d，繆子徑跡與垂直方向的夾角θ，光速c以及繆子飛過探測器板的時間差Δt。

7.如權利要求1所述的繆子能量、徑跡測量及成像系統，其特征在于，還包括：

繆子散射體，所述繆子散射體位于所述繆子和所述被測物體之間，用于改變入射繆子能量分布。

8.如權利要求7所述的繆子能量、徑跡測量及成像系統，其特征在于，所述繆子散射體的材料為對繆子具有衰減效果的材料。

9.一種繆子能量、徑跡測量及成像方法，其特征在于，采用權利要求1-8中任一項所述的繆子能量、徑跡測量及成像系統，包括以下步驟：

A．利用所述繆子徑跡測量子系統測量得到繆子入射徑跡信息和出射徑跡信息；

B．利用所述繆子能量測量子系統測量得到繆子入射能量信息和出射能量信息；

C．利用繆子能量信息和繆子徑跡信息，所述繆子計算成像子系統進行繆子成像。

10.如權利要求9所述的繆子能量、徑跡測量及成像方法，其特征在于，在所述步驟A之前還包括：

S.放置繆子散射體，當所述繆子穿過所述繆子散射體時，其天然能譜發生改變。