Застосування Монте-Карло коду Serpent для моделювання системи неруйнівного контролю на основі зворотно розсіяного рентгенівського випромінювання

Андрій М. Божук; Сергій Ростиславович Михайлов; Олександр Р. Трофименко

doi:10.20535/2523-4455.mea.230150

Т. 26 · № 3 · 2021 гру 23, 2021 Електронні системи та сигнали

Застосування Монте-Карло коду Serpent для моделювання системи неруйнівного контролю на основі зворотно розсіяного рентгенівського випромінювання

АБ

Андрій М. Божук Відповідальний Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського",National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” ,National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” Україна

СМ

Сергій Ростиславович Михайлов Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського",National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” ,National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” ,National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” Україна

ОТ

Олександр Р. Трофименко Інститут проблем безпеки АЕС НАН України Україна

Сторінки230150-1 - 230150-7 Опублікованогру 23, 2021

PDF

ТОМ 26 · № 3 · 2021 Переглянути випуск

Анотація

Створено модель системи неруйнівного контролю на основі зворотно розсіяного рентгенівського випромінювання в середовищі Serpent. Проведено моделювання експерименту для декількох комбінацій параметрів системи, зокрема при зміні кута просвічування та відстані між досліджуваним об’єктом та детектором, виконано якісний та кількісний аналіз результатів.

Ключові слова

#Serpent #неруйнівний контроль #рентгенівське випромінювання #зворотно розсіяне випромінювання

Посилання

A. Sarapata et al., “Quantitative imaging using high-energy X-ray phase-contrast CT with a 70 kVp polychromatic X-ray spectrum,” Opt. Express, vol. 23, no. 1, p. 523, Jan. 2015, DOI: https://doi.org/10.1364/OE.23.000523 .
V. S. K. Yokhana, B. D. Arhatari, T. E. Gureyev, and B. Abbey, “Soft-tissue differentiation and bone densitometry via energy-discriminating X-ray microCT,” Opt. Express, vol. 25, no. 23, p. 29328, Nov. 2017, DOI: https://doi.org/10.1364/OE.25.029328 .
X. Liu, Q. Liao, and H. Wang, “In vivo x-ray luminescence tomographic imaging with single-view data,” Opt. Lett., vol. 38, no. 22, p. 4530, Nov. 2013, DOI: https://doi.org/10.1364/OL.38.004530 .
D. Shedlock, T. Edwards, C. Toh, D. O. Thompson, and D. E. Chimenti, “X-RAY BACKSCATTER IMAGING FOR AEROSPACE APPLICATIONS,” in AIP Conference, 2011, pp. 509–516, DOI: https://doi.org/10.1063/1.3591894 .
C. N. Boyer, G. E. Holland, and J. F. Seely, “Portable hard x-ray source for nondestructive testing and medical imaging,” Rev. Sci. Instrum., vol. 69, no. 6, pp. 2524–2530, Jun. 1998, DOI: https://doi.org/10.1063/1.1148953 .
J. Xu, X. Wang, Q. Zhan, S. Huang, Y. Chen, and B. Mu, “A novel lobster-eye imaging system based on Schmidt-type objective for X-ray-backscattering inspection,” Rev. Sci. Instrum., vol. 87, no. 7, p. 073103, Jul. 2016, DOI: https://doi.org/10.1063/1.4955472 .
V. Grubsky, M. Gertsenshteyn, T. Jannson, and G. Savant, “Non-scanning x-ray backscattering inspection systems based on x-ray focusing,” 2007, p. 65401N, DOI: https://doi.org/10.1117/12.720018 .
A.-S. Lalleman et al., “A dual X-ray backscatter system for detecting explosives: Image and discrimination of a suspicious content,” in 2011 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record, 2011, pp. 299–304, DOI: https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2011.6154503 .
A. Sharma, B. S. Sandhu, and B. Singh, “Incoherent scattering of gamma photons for non-destructive tomographic inspection of pipeline,” Appl. Radiat. Isot., vol. 68, no. 12, pp. 2181–2188, Dec. 2010, DOI: https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2010.05.007 .
J. L. Glover and L. T. Hudson, “A method for organic/inorganic differentiation using an x-ray forward/backscatter personnel scanner,” X-Ray Spectrom., vol. 42, no. 6, pp. 531–536, Nov. 2013, DOI: https://doi.org/10.1002/xrs.2514 .
J. van den Heuvel and F. Fiore, “Simulation study of x-ray backscatter imaging of pressure-plate improvised explosive devices,” 2012, p. 835716, DOI: https://doi.org/10.1117/12.918547 .
J. Leppänen, M. Pusa, T. Viitanen, V. Valtavirta, and T. Kaltiaisenaho, “The Serpent Monte Carlo code: Status, development and applications in 2013,” Ann. Nucl. Energy, vol. 82, pp. 142–150, Aug. 2015, DOI: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2014.08.024 .
A. Wei, Z. Han, B. Chang, H. Li, J. Shan, and D. Du, “Monte Carlo simulation of X-ray backscatter detection for the seam tracking when welding sandwich panels,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1074, p. 012186, Sep. 2018, DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1074/1/012186 .
S. Huang, X. Wang, Y. Chen, J. Xu, T. Tang, and B. Mu, “Modeling and quantitative analysis of X-ray transmission and backscatter imaging aimed at security inspection,” Opt. Express, vol. 27, no. 2, p. 337, Jan. 2019, DOI: https://doi.org/10.1364/OE.27.000337 .
“ASTM A36 Mild/Low Carbon Steel,” 2012. [Online]. Available: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6117 . [Accessed: 07-Apr-2021].

Наступна у випуску Вплив похибки прогнозування швидкості вітру на вибір кількості акумуляторів системи балансування

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Квазістатична ідентифікація структури затінення сонячних панелей за методом векторів кардинальних чисел

PhD, доц. Олена Олегівна Абакумова, д-р техн. наук, проф. Валерій Якович Жуйков, Микола О. Лук'янов

У статті розглянуто проблему ідентифікації структури затінення сонячних панелей. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю швидкої та адекватної реконфігурації…

#Сонячні панелі #Фотоелектрична поверхня #Моделювання структури тіней #Квазістатична ідентифікація

с. 362283.1-362283.7

10.20535/2523-4455.mea.362283

Імітаційне моделювання фільтро-компенсаційного перетворювача для трифазної трипровідної мережі

Іван Андрійович Вакуленко, канд. техн. наук, доц. Дмитро Анатолійович Миколаєць, канд. техн. наук, доц. Катерина Сергіївна Клен

У цій статті розглядається критична проблема погіршення якості електроенергії в сучасних енергосистемах, спричинена поширенням нелінійних навантажень. Такі навантаження…

#фільтр-компенсаційний перетворювач #трифазна трипровідна мережа #якість електроенергії #повне гармонійне спотворення

с. 361138.1-361138.6

10.20535/2523-4455.mea.361138

Комплексний метод виділення неінвазивного сигналу фетальної електрокардіограми та класифікації серцевих аритмій

Дмитро А. Шевчук, канд. техн. наук, доц. Наталія Георгіївна Іванушкіна

Стаття присвячена розробці комплексного методу виділення фетального електрокардіосигналу (ФЕКГ) з неінвазивних абдомінальних записів та подальшої автоматизованої…

#абдомінальні електрокардіограми #фетальна електрокардіограма #аритмія #сліпе розділення джерел

с. 356487.1-356487.11

10.20535/2523-4455.mea.356487

Схожі статті

Mikhail O. Bezuglyi, Natalia V. Bezuglaya, Andrii V. Nahornyi, Контроль оптичного просвітлення шкіри людини методом еліпсоїдальних рефлекторів , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 2 (2019)
Анастасія Володимирівна Паренюк, PhD Дмитро Володимирович Паренюк, PhD, дослідник Катерина Л. Руденька, Практичний метод оцінювання безпечних звуків для осіб із ПТСР , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 2 (2026)
Oleksandr Ivanovych Drozdenko, Oleksandr Hryhorovych Leiko, Випромінювання максимальної акустичної потужності системами гідроакустичних циліндричних п'єзокерамічних перетворювачів з окружною поляризацією , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 2 (2018)
Andrii Volodymyrovych Osinsky, Andrii Volodymyrovych Diahiliev, Oleksandr Vasylovych Borysov, Nataliia Mykolaivna Liakhova, Marat Serhiiovych Onachenko, Nina Olehivna Sukhovii, Ihor Vitaliiovych Masol, Volodymyr Ivanovych Osinsky, Рекордна ефективність сонячних батарей на варізонних трінітрідах квантових енесторів-зоністорів , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 5 (2018)
Дмитро А. Шевчук, канд. техн. наук, доц. Наталія Георгіївна Іванушкіна, Комплексний метод виділення неінвазивного сигналу фетальної електрокардіограми та класифікації серцевих аритмій , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 2 (2026)
Sergey M. Osinov, Viktor Fedorovich Zavorotnyi, Boris Ivanovych Lupyna, Olexandr Vasylovych Borisov, Моделювання багатофункціанального терморезистивного перетворювача, що використовує технологію теплообміну , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 2 (2019)
Arkadii Mykolaiovych Prodeus, Kseniia Victorivna Bukhta, Pavlo Vadymovych Morozko, Oleksii Volodymyroych Serhiienko, Ihor Valeriiovych Kotvytskyi, Oleksandr Oleksandrovych Dvornyk, Автоматизоване суб'єктивне оцінювання розбірливості мови при різних способах прослуховування , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 3 (2018)
Arkadii Mykolaiovych Prodeus, Andrii Vitaliiovych Vityk, Daniil Yuriiovych Didenko, Суб’єктивне оцінювання якості та розбірливості мовних сигналів, спотворених синтезованими шумами , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 6 (2017)
Kateryna Andriivna Shyshkova, Oleksandr Hryhorovych Leiko, Випромінювання звуку циліндричним п’єзокерамічним перетворювачем з радіальною поляризацією і жорстким екраном , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 4 (2019)
Ievhenii Vitaliiovych Arshan, Roman Ivanovych Bondarenko, Oleksandr Oleksandrovych Kalachnyk, O. B. Sidniev, Tetiana V. Semikina, Вимірювач потужності ультрафіолетового випромінювання , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 25 № 2 (2020)

1-10 з 13 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] A. Sarapata et al., “Quantitative imaging using high-energy X-ray phase-contrast CT with a 70 kVp polychromatic X-ray spectrum,” Opt. Express, vol. 23, no. 1, p. 523, Jan. 2015, DOI: https://doi.org/10.1364/OE.23.000523 .

[2] V. S. K. Yokhana, B. D. Arhatari, T. E. Gureyev, and B. Abbey, “Soft-tissue differentiation and bone densitometry via energy-discriminating X-ray microCT,” Opt. Express, vol. 25, no. 23, p. 29328, Nov. 2017, DOI: https://doi.org/10.1364/OE.25.029328 .

[3] X. Liu, Q. Liao, and H. Wang, “In vivo x-ray luminescence tomographic imaging with single-view data,” Opt. Lett., vol. 38, no. 22, p. 4530, Nov. 2013, DOI: https://doi.org/10.1364/OL.38.004530 .

[4] D. Shedlock, T. Edwards, C. Toh, D. O. Thompson, and D. E. Chimenti, “X-RAY BACKSCATTER IMAGING FOR AEROSPACE APPLICATIONS,” in AIP Conference, 2011, pp. 509–516, DOI: https://doi.org/10.1063/1.3591894 .

[5] C. N. Boyer, G. E. Holland, and J. F. Seely, “Portable hard x-ray source for nondestructive testing and medical imaging,” Rev. Sci. Instrum., vol. 69, no. 6, pp. 2524–2530, Jun. 1998, DOI: https://doi.org/10.1063/1.1148953 .

[6] J. Xu, X. Wang, Q. Zhan, S. Huang, Y. Chen, and B. Mu, “A novel lobster-eye imaging system based on Schmidt-type objective for X-ray-backscattering inspection,” Rev. Sci. Instrum., vol. 87, no. 7, p. 073103, Jul. 2016, DOI: https://doi.org/10.1063/1.4955472 .

[7] V. Grubsky, M. Gertsenshteyn, T. Jannson, and G. Savant, “Non-scanning x-ray backscattering inspection systems based on x-ray focusing,” 2007, p. 65401N, DOI: https://doi.org/10.1117/12.720018 .

[8] A.-S. Lalleman et al., “A dual X-ray backscatter system for detecting explosives: Image and discrimination of a suspicious content,” in 2011 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record, 2011, pp. 299–304, DOI: https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2011.6154503 .

[9] A. Sharma, B. S. Sandhu, and B. Singh, “Incoherent scattering of gamma photons for non-destructive tomographic inspection of pipeline,” Appl. Radiat. Isot., vol. 68, no. 12, pp. 2181–2188, Dec. 2010, DOI: https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2010.05.007 .

[10] J. L. Glover and L. T. Hudson, “A method for organic/inorganic differentiation using an x-ray forward/backscatter personnel scanner,” X-Ray Spectrom., vol. 42, no. 6, pp. 531–536, Nov. 2013, DOI: https://doi.org/10.1002/xrs.2514 .

[11] J. van den Heuvel and F. Fiore, “Simulation study of x-ray backscatter imaging of pressure-plate improvised explosive devices,” 2012, p. 835716, DOI: https://doi.org/10.1117/12.918547 .

[12] J. Leppänen, M. Pusa, T. Viitanen, V. Valtavirta, and T. Kaltiaisenaho, “The Serpent Monte Carlo code: Status, development and applications in 2013,” Ann. Nucl. Energy, vol. 82, pp. 142–150, Aug. 2015, DOI: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2014.08.024 .

[13] A. Wei, Z. Han, B. Chang, H. Li, J. Shan, and D. Du, “Monte Carlo simulation of X-ray backscatter detection for the seam tracking when welding sandwich panels,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1074, p. 012186, Sep. 2018, DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1074/1/012186 .

[14] S. Huang, X. Wang, Y. Chen, J. Xu, T. Tang, and B. Mu, “Modeling and quantitative analysis of X-ray transmission and backscatter imaging aimed at security inspection,” Opt. Express, vol. 27, no. 2, p. 337, Jan. 2019, DOI: https://doi.org/10.1364/OE.27.000337 .

[15] “ASTM A36 Mild/Low Carbon Steel,” 2012. [Online]. Available: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6117 . [Accessed: 07-Apr-2021].