Все выпуски

[ Switch to English ]

Идентификация неоднородного вещества методами импульсной мультиэнергетической томографии

Назаров В.Г., Прохоров И.В., Яровенко И.П.

В статье рассматриваются математические аспектыпроб лемыид ентификации многокомпонентной рассеивающей средыпо данным импульсного мультиэнергетического рентгеновского облучения. Задачи рентгеновской диагностики представляют значительный интерес как с теоретической, так и с практической точки зрения, а радиографические методыне заменимы при неразрушающем контроле изделий.

В рамках математической модели на основе нестационарного интегро-дифференциального уравнения переноса излучения сформулированыоб ратная задача нахождения коэффициента ослабления по излучению, известному на границе области, и задача идентификации вещества по найденным значениям коэффициента ослабления на дискретном наборе энергий облучения среды. Проведена предварительная обработка широкого списка веществ, представляющих интерес в компьютерной томографии, на предмет возможности их идентификации по приближенно заданному коэффициенту ослабления излучения, характеризующему среду. При анализе степени близости веществ в некоторой норме установлено, что множество всех возможных веществ, потенциально содержащихся в среде, распадается на конечное число непересекающихся кластеров. При достаточно малой длительности зондирующего сигнала рассеивающая составляющая выходящего из среды излучения асимптотически мала. Это обстоятельство позволяет свести обратную задачу для уравнения переноса излучения к задаче обращения преобразования Радона от коэффициента ослабления. Методами численного моделирования на специально разработанном цифровом фантоме анализируется возможность однозначной или частичной идентификации вещества при варьировании длительности зондирующего импульса и числа энергетических уровней облучения среды.

Ключевые слова: импульсная томография, нестационарное уравнение переноса излучения, обратные задачи, коэффициент ослабления, идентификация вещества, мультиэнергетическое зондирование
Цитата: Назаров В.Г., Прохоров И.В., Яровенко И.П. Идентификация неоднородного вещества методами импульсной мультиэнергетической томографии // Компьютерные исследования и моделирование, 2025, т. 17, № 4, с. 621-639
Citation in English: Nazarov V.G., Prokhorov I.V., Yarovenko I.P. Identification of inhomogeneous matter by pulsed multienergy tomography methods // Computer Research and Modeling, 2025, vol. 17, no. 4, pp. 621-639
DOI: 10.20537/2076-7633-2025-17-4-621-639
URL: http://crm.ics.org.ru/journal/article/3633/
Creative Commons License Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Unported License.

Журнал индексируется в Scopus

Полнотекстовая версия журнала доступна также на сайте научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU

Журнал входит в систему  Российского индекса научного цитирования.

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Международная Междисциплинарная Конференция "Математика. Компьютер. Образование"

Международная Междисциплинарная Конференция МАТЕМАТИКА. КОМПЬЮТЕР. ОБРАЗОВАНИЕ.

Copyright © 2009–2025 Институт компьютерных исследований