基于Cerenkov效应水下放射源搜寻技术的可行性分析研究

本文采用Geant4对水下放射源致Cerenkov光及Cerenkov光在水中的输运过程进行计算研究,获得Cerenkov光强及光子数在水平面上的分布规律,进而对该技术手段进行了理论验证和可行性分析。研究结果表明:当放射源出射粒子能量满足产生Cerenkov光的条件时,其在水面形成的Cerenkov光斑及Cerenkov光子数在水面的分布具有规律性,可以此来确定放射源的位置和深度。本工作为基于Cerenkov效应水下放射源搜寻技术的发展提供了理论依据和科学基础。     

基于切伦科夫效应的生物成像技术可行性分析与改进方法探究

随着分子影像技术的蓬勃发展,传统生物光学成像技术面临着背景干扰过高、荧光染色剂毒性大、稳定性不高等问题。切伦科夫光作为一种特殊的核素激发可见光,理论上存在着可作为一种新型生物成像技术的可能,可避免传统生物光学成像技术的不足。本文采用蒙特卡罗方法计算程序Geant4,模拟18F、131I、32P三种不同放射性核素在肌肉组织内产生切伦科夫光并穿透出体外成像的过程,研究验证了切伦科夫光生物成像的可行性;并对切伦科夫光生物成像的物理机理和影响因素进行了分析。此外,研究还发现切伦科夫光生物成像技术的最大难题在于切伦科夫光的组织穿透性较低,导致深层组织成像质量较差。本文经过研究提出将切伦科夫光光子波长"红移"至650 nm以上的改进方法,可有效增强切伦科夫光的组织穿透性,改善成像质量。