[发明专利]一种用于生物叠中辐射粒子分析生物样品击中情况的方法及系统

摘要

本发明公开了一种用于生物叠中辐射粒子分析生物样品击中情况的方法及系统，方法至少包括：获取待分析的生物叠中生物样品的坐标数据和击中生物样品的辐射粒子探测数据；获取待分析的生物叠中生物样品的直径r，生物叠衬底材料的厚度d以及生物叠中辐射粒子的入射平面；计算生物叠中生物样品中各辐射粒子的运动轨迹、生物样品中心到辐射粒子运动轨迹的距离L及该辐射粒子与两个平面的交点坐标；依据L判断辐射粒子击中该生物样品的情况，并计算出被辐射粒子击中生物样品的坐标；对生物叠中辐射粒子击中生物样品情况进行显示统计。本发明为空间飞行生物叠中生物样品的研究提供了数据处理、样品筛选和数据可视化等有效的手段和辅助技术。

主权项

1.一种用于生物叠中辐射粒子分析生物样品击中情况的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取待分析的生物叠中生物样品的坐标数据和击中生物样品的辐射粒子探测数据，所述生物叠中生物样品的坐标数据至少包括生物样品在生物叠中的横坐标x₀以及纵坐标y₀；所述生物叠中击中生物样品的辐射粒子探测数据至少包括辐射粒子运动轨迹与生物样品平面的夹角α、辐射粒子运动轨迹在生物样品平面投影与x轴正方向夹角β以及辐射粒子击中生物叠的平面直角坐标(x₁,y₁)；步骤2、获取待分析的生物叠中生物样品的直径r，生物叠衬底材料的厚度d以及生物叠中辐射粒子的入射平面；所述辐射粒子入射平面是指若辐射粒子从生物叠的衬底材料的上表面入射，则定义为从A面入射；若从衬底材料的下表面入射，则定义为从B面入射；步骤3、将辐射粒子击中生物叠的平面直角坐标(x₁,y₁)转换成与生物叠中辐射粒子的入射平面相对应的三维直角坐标(x₁,y₁,z₁)，其中z₁由生物叠中生物样品的直径r以及生物叠衬底材料的厚度d计算得出，即：同时根据生物叠中生物样品直径r，衬底材料厚度d和生物叠中辐射粒子的入射平面，计算此辐射粒子与生物叠的另一平面的交点坐标(x₂,y₂,z₂)，具体计算公式为：步骤4、假设辐射粒子穿过生物叠的过程中无能量损失且该过程为原子序数大于等于2的重离子辐射过程，并依据计算的两个平面的交点坐标(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)，确定该辐射粒子在生物叠中的运动轨迹方程为：步骤5、依据所述运动轨迹方程以及步骤1所获得的生物叠中生物样品的坐标数据(x₀,y₀,z₀)，计算相应的生物样品中心到辐射粒子运动轨迹的距离L为：其中，z₀由生物样品所在位置和辐射粒子入射平面决定，如果辐射粒子从B面入射则如果辐射粒子从A面入射则步骤6、依据所述距离L判断辐射粒子击中该生物样品的情况，并计算出被辐射粒子击中生物样品的坐标；所述的判断规则为：当时，认为辐射粒子击中生物样品；而当时，认为辐射粒子未击中生物样品，r为步骤2中生物叠中生物样品的直径；步骤7、基于步骤6，对生物叠中辐射粒子击中生物样品情况进行显示，即至少包括输出辐射粒子击中生物样品分布图和生物样品平面辐射粒子分布图；步骤8、基于步骤6，对生物叠中所有生物样品的击中情况进行统计，以生成相应的统计表，所述的统计表至少包括生物叠中每个生物样品的击中次数。