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World File Search System射线能量
结合高X射线能量光子式光子输出光谱和X射线1
https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-qflhf orcid：https：//orcid.org/0000-000-0003-1103-8103内容未经ChemRxiv进行同行评审。许可证：CC BY-NC-ND 4.0
APS 科学计算策略 - 先进光子源
正在进行的 APS 升级 (APS-U) 将用基于反向弯曲多弯曲消色差 (MBA) 晶格设计的环替换整个 APS 存储环。新的存储环将根据 x 射线能量将 APS 的亮度提高 100-1,000 倍，并使 APS 成为世界上最亮的硬 x 射线同步加速器源。此外，由于 APS 在超导波荡器方面的持续发展以及 APS 是西半球能量最高的存储环这一事实，APS-U 将继续在高能 x 射线能力方面保持世界领先地位。为了实现这些革命性的成果，需要关闭一年来拆除和更换存储环；一年的关闭期计划于 2023 年 4 月 17 日开始。此日期为下文所述的正在进行和需要的开发提供了背景和时间表。
X射线速读：实现下一代CCD的快速、低噪声读出
未来战略性 X 射线天文学任务（如 AXIS [ 1 ]）建议将大收集面积反射镜与大型、快速、宽视场成像仪相结合。高帧速率对于最大限度地减少点源的堆积影响以及减轻粒子背景对微弱弥散气体研究的影响至关重要。同时，还必须保持低噪音和出色的软 X 射线能量响应以满足关键的科学目标。除了所需的帧速率外，最先进的 CCD 几乎能够提供此类任务的所有关键性能指标。大型探测器的快速帧速率可带来非常高的有效像素速率。我们斯坦福大学的团队正在与麻省理工学院 (MIT) 和麻省理工学院林肯实验室 (MIT-LL) 合作，通过多管齐下的方法解决这一技术差距。为了实现更高的帧速率，我们正在努力提高单个输出的读出速度和每个 CCD 可以并行运行的输出数量。图 1 显示了适用于 AXIS 焦平面的可能 CCD 模块概念。单个输出的速度提高源于 CCD 输出级优化、通过使用专用 ASIC 减少寄生输出负载以及对视频波形使用数字信号处理。读出 ASIC 还允许我们以较小的占用空间和适中的功耗并行操作多个输出。我们还在研究 MIT-LL 制造的一种新型探测器技术，即单电子灵敏读出（以下简称 SiSeRO），虽然它还不能达到单电子噪声性能，但为实现极低噪声、高速 X 射线探测器提供了一条有希望的途径。
对PB适应的四膜菌菌株的定量蛋白质组学分析揭示了PB（II）应力的细胞策略，包括生物矿物铅生物矿物质
在两年内适应Pb（II）浓度升高的原生动物纤毛四氢菌的菌株表明，这种极端金属应激的一种耐药机制是铅生物矿化剂促进氯嗜烷酚，这是地球上地球上最稳定的矿物质之一。几种与传输和扫描电子显微镜（X射线能量分散光谱）相结合的几种技术，荧光Mi-Croscopicy和X射线功率衍射分析，已经揭示了氯吡莫尔肽作为结晶结构的结构，以及其他nano globular结构的结构，以及其他领先的glaber globers结构。这是描述纤毛原生动物中这种类型的生物矿化存在的第一次。该菌株的PB（II）生物修复能力表明，它可以从培养基中去除> 90％的毒性可溶性铅。对该菌株的定量蛋白质组学分析揭示了与PB适应有关的主要分子生物学元素（II）应力：蛋白水解系统抗铅蛋白毒素的活性增加，金属硫代蛋白的发生，使PB（II）离子（II）离子，抗氧化氧化氧化氧化和氧化剂的氧化度和氧化氧化应有的氧化剂，并固定氧化。大概参与了液泡的形成，其中含水素会积聚并随后排泄，并加入增强的能量代谢。作为结论，所有这些结果都已汇编为一个综合模型，可以解释真核细胞对极端铅应力的反应。
基于虚拟计算机断层扫描系统
摘要。本文介绍了一种估算从重建的CT图像本身的诊断能量范围内计算机断层扫描（CT）的X射线能谱的方法。为此，开发了一个虚拟CT系统，并生成了由相应能量光谱标记的γ幻影的CT图像。使用这些数据集，对人工神经网络（ANN）模型进行了训练，从而从伽马克式插入物中的CT值重现了能量谱。在实际应用中，在虚拟CT系统中使用了基于铝的弓形滤波器，并且还开发了带有弓箭滤波器的ANN模型。没有/带有弓形滤波器的ANN模型都可以估计协议中的X射线频谱，该X射线频谱被定义为减去绝对误差，平均超过80％。 协议随着管电压的增加而增加。 当CT图像上的噪声量相当大时，估计偶尔会不准确。 的图像质量具有超过10的信号噪声比，对于γ幻影的基本材料，需要准确预测光谱。 基于从Acivion16（日本佳能医疗系统）获得的实验数据，带有弓形滤波器的ANN模型通过同时优化弓箭滤网的形状，从而产生了合理的能量谱。没有/带有弓形滤波器的ANN模型都可以估计协议中的X射线频谱，该X射线频谱被定义为减去绝对误差，平均超过80％。协议随着管电压的增加而增加。当CT图像上的噪声量相当大时，估计偶尔会不准确。的图像质量具有超过10的信号噪声比，对于γ幻影的基本材料，需要准确预测光谱。基于从Acivion16（日本佳能医疗系统）获得的实验数据，带有弓形滤波器的ANN模型通过同时优化弓箭滤网的形状，从而产生了合理的能量谱。目前的方法仅需要用于伽马克式幻影的CT图像，并且没有特殊的设置，因此预计它将很容易应用于临床应用中，例如梁硬化减少，CT剂量管理和材料分解，所有这些都需要有关X射线能量频谱的精确信息。
先进技术实验室
能力和设备 • 自动化制造 • 适用于热固性、热塑性、CMC 和干纤维材料系统的自动纤维铺放 (AFP) 和自动带铺设 (ATL)。 • 电冲击系统 1（带激光的 ¼” 和 ½” AFP | 6”、9” 和 12” ATL）– 36' X 轴和 15,000 磅旋转器 • 电冲击系统 2（带可变光斑尺寸激光器的 ¼” 和 ½” AFP）– 72' X 轴、30,000 磅旋转器和双轴旋转器 • 科里奥利系统（¼” AFP）– 26' X 轴 • Mikrosam 双机器人系统（¼” AFP 和 2” ATL）用于免工具制造 – 30' X 轴和纤维缠绕 • 适用于热塑性材料的激光和 Humm3 加热选项 • 用于 AFP 的集成 6 x 20 英尺真空工作台和旋转器 • 带有在线激光检测系统的 Mikrosam 分切复卷机 • 光纤贴片放置 (FPP) –复杂复合材料部件 • KraussMaffei 450 吨旋压成型机，配备双 1400 注射单元和旋转转盘 • 集成聚氨酯 ColorForm 和高压计量系统 • 集成 FiberForm IR 烤箱 • ENGEL V-DUO 1900 美国吨工业压力机，具备热塑性能力 • 集成机器人、(IR) 烤箱、注塑单元和 HP-RTM 系统 • Electroimpact 可扩展机器人增材制造 (SCRAM) • 增材（聚合物和金属）、减材和热塑性 AFP • 5' 直径。垂直旋转器和 5,000 磅水平旋转器（7 英尺直径和 16 英尺构建体积）• 6.5 英尺 x 13 英尺加热构建台和 27 英尺 X 轴 • 带有闭环控制和过程检查的自动热塑性焊接 • 感应、电阻和超声波焊接 • 高压釜 • 13 x 26 英尺，800 华氏度/200 psi 能力 • 集成无线温度传感器和流变仪用于材料状态监控 [可使用 3 x 6 英尺和 6 x 12 英尺 NIAR 高压釜] • 高保真检查 • 双管双探测器 NSI X7000 X 射线 CT 系统 • 微焦点（分辨率高达 5µm）和小焦点 X 射线管；X 射线能量从 10kV 到 450Kv；平板探测器和线性二极管阵列检测技术 • 带负载夹具、引伸计和 DIC 的现场 XCT 扫描 • 能够扫描直径达 60 英寸 x 高 60 英寸的标称扫描范围的大型部件 • ZEISS Xradia 520 Versa 亚微米 3D X 射线 CT 系统 • 160kV 高能微焦点 X 射线源和分期 • 超声波 (MAUS)：脉冲回波测试、MIA 测试、共振测试、音高捕捉、相控阵 • 脉冲热成像 • 剪切干涉 • 声发射（16 通道系统） • GOM 和 Vic 3D 数字图像相关系统（微观 5MP 至 29 MP）
某些复合材料的屏蔽有效性替代品
摘要：铅提供有效的屏蔽层抗辐射，因为铅具有高密度和原子数，从而使其有效吸收X射线光子。铅围裙是用于保护患者免受不必要的暴露和放射学人员免受职业暴露的辐射保护服装。除了良好的辐射保护铅被认为是重金属，由这种材料制成的围裙可能繁琐而累人，尤其是长时间。也是铅是剧毒物质，如果不正确处理和处置，则带来环境和健康风险。研究人员正在积极探索辐射屏蔽围裙中铅的替代品，其材料具有钨，二硫酸钡，硫酸钡和某些聚合物复合材料以及某些由于其可比的辐射屏蔽效应而出现的潜在替代品，而毒性的毒性比铅低于铅。铅替代复合材料的三种组合W-SN-BA-PVC，W-SN-CD-PVC，Sn-GD-W-PVC在宽光束几何学的诊断放射学的能量范围内进行了研究。与含有复合材料的标准铅相比，在30-60 KEV和结果之间评估了这些材料在辐射衰减方面的辐射屏蔽效应。没有铅替代复合材料可在低Energie 30 KEV中提供更好的保护。复合W-SN-BA-PVC可提供相当大的衰减，但始终低于标准。复合材料W-SN-CD-PVC在40-60 KEV内显示出更好的衰减，而SN-GD-W-PVC在60 KEV时显示出更好的衰减。光电效应绝大多数主要主导了该能量范围内的能量转移和吸收。因此，铅替代复合屏蔽层可以有效地屏蔽40至60 KEV范围内的X射线能量。关键字：屏蔽效率，辐射屏蔽，铅的替代品，复合材料，蒙特卡洛模拟1。引入辐射屏蔽服装或铅围裙通常用于保护医疗患者和工人在医院，诊所和牙科办公室的诊断成像期间暴露于直接和继发辐射。使用类似的材料用于其他应用，例如用于保护在机场扫描仪或类似设备附近工作人员的行李扫描仪。在大多数这些环境中，典型的峰X射线能量范围为60至120 kVp，对应于大约35-60 keV的平均能量[1]。辐射屏蔽的有效性随成分材料的光电衰减系数，服装的厚度和辐射的能量谱[1]而有很大变化。传统上由铅制成的围裙已用于诊断放射学和介入试验中，因为它们在降低患者和操作员的辐射剂量方面具有非凡的效率。没有这些盾牌，直接接触电离辐射可能会导致健康组织中的生物学损害。尽管铅盾牌对减轻辐射剂量的有益，但对患者和辐射人员进行了疑问，但对长时间使用的安全性提出了疑问。证明了使用铅围裙的使用与背痛的发展之间的关系[3]。最近的一项研究由于铅的密度，这些盾牌是如此重，因此其携带是一项负担重大的任务，尤其是在长期过程中，例如在介入的血管造影中，如Moore等人。此外，由于铅是有毒元素，因此长期使用可能会危害用户的健康[4]。最近，研究人员对寻找重量较小且可能使用相同衰减的替代性无毒材料的兴趣增加，而不是铅来克服其质量和毒性问题[5]。