[发明专利]一种用于圆柱体容器内重核材料探测的方法

权利要求书

1.一种用于圆柱体容器内重核材料探测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、将目标物体放置于圆柱体容器内；

步骤S2、将圆柱体容器以倾斜方式放置，利用宇宙射线μ子对圆柱体容器进行探询，获取散射数据；

步骤S3、以倾斜后的圆柱体容器底面中心为原点，以圆柱体轴向为Z轴方向，X轴方向为垂直于Z轴的平面内任意方向，建立三维笛卡尔坐标系；

步骤S4、将圆柱体容器等间距划分为N个圆盘层，并从底部往上将各个圆盘层从1～N依次编号；

步骤S5、获取各个μ子的入射和出射径迹，将径迹变换到步骤S3建立的坐标系内，并根据径迹特征对μ子进行统计和分类选择；

步骤S6、通过对分类后的μ子径迹分别进行反演，获取容器上下两部分结构图像，并对图像进行整合，获取总体结构组成信息。

2.根据权利要求1所述的一种用于圆柱体容器内重核材料探测的方法，其特征在于，所述步骤S1中的目标物体和圆柱体容器均为任意尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种用于圆柱体容器内重核材料探测的方法，其特征在于，所述步骤S5中的对μ子分类为分成：第一类，μ子从圆柱体容器上顶面入射，从圆柱体容器侧面第i层圆盘层出射；第二类，μ子从圆柱体容器侧面第i层圆盘层入射，从圆柱体容器底面出射。

4.根据权利要求3所述的一种用于圆柱体容器内重核材料探测的方法，其特征在于，所述第一类出射层为第i层的μ子通过如下公式计算其在第j个圆盘层中穿过的路径长度P_ij：

式中，i为μ子出射的圆盘层的编号，j为任一圆盘层编号，P_ij为μ子在第j层中穿过的路径长度，H为圆柱体容器的高，N为圆柱体容器的总层数，cos(α’_i)为μ子入射方向与铅垂线形成的夹角α’_i的余弦函数值。

5.根据权利要求3所述的一种用于圆柱体容器内重核材料探测的方法，其特征在于，所述第二类入射层为第i层的μ子通过如下公式计算其在第j个圆盘层中穿过的路径长度P_ij：

式中，i为μ子入射的圆盘层的编号，j为任一圆盘层编号，P_ij为μ子在第j层中穿过的路径长度，H为圆柱体容器的高，N为圆柱体容器的总层数，cos(α’_i)为μ子入射方向与铅垂线形成的夹角α’_i的余弦函数值。

6.根据权利要求4或5所述的一种用于圆柱体容器内重核材料探测的方法，其特征在于，所述步骤S6是通过对μ子径迹进行反演，获取μ子的辐射长度权重路径长度L_i，进而获取圆柱体容器内目标物体的辐射长度权重体密度具体通过如下公式获得：

式中，L_i为出射或入射层编号为i的所有μ子的辐射长度权重路径长度，P_ij为μ子在第j层中穿过的路径长度，ρ_j是第j层材料的体密度，X_j是第j层材料的辐射长度，是第j层材料的辐射长度权重体密度。