Рассмотрена реконструкция пространственного распределения источников излучения в пропорциональной рассеивающей среде. На основе точного аналитического решения уравнения переноса излучения для произ-вольного распределения источников излучения, произвольного распределения коэффициента экстинкции и точных граничных условий дано точное решение обратной томографической задачи. Показаны характер и масштаб искажений, обусловленных рассеянием излучения, при томографической реконструкции. DOI: 10.21883/JTF.2017.09.44898.2016 Введение Физико-математической основой вычислительной (ре-конструктивной) томографии является интегродиффе-ренциальное уравнение переноса излучения (УПИ), опи-сывающее процесс взаимодействия излучения с веще-ством [1][2][3][4]. При этом вещество характеризуется своими параметрами, вводимыми феноменологически, в первую очередь коэффициентом поглощения излучения в данной точке и дифференциальным по углам коэффициентом рассеяния излучения (индикатрисой рассеяния) в данной точке и в данном направлении. Эти коэффициенты опи-сывают физические процессы поглощения и рассеяния излучения при прохождении через вещество и зави-сят, естественно, от вида излучения. Если необходимо описать другие физические процессы, нужно вводить соответствующие параметры вещества, характеризую-щие эти процессы. В самом УПИ неизвестной явля-ется плотность потока квантов излучения (например, фотонов), а коэффициенты поглощения и рассеяния, а также плотность распределения источников излучения предполагаются заданными параметрами. Решение УПИ представляет собой прямую задачу. Однако в транс-миссионной вычислительной томографии (ТВТ) имен-но неоднородные в пространстве параметры вещества пассивного объекта являются искомыми величинами. Распределениe же источников излучения продолжает считаться известным. При этом способ облучения внеш-ним зондирующим излучением задаeт томографическую схему измерений. Соответственно в эмиссионной вы-числительной томографии (ЭВТ) искомой величиной является пространственное распределение источников излучения, а характеристики вещества считают извест-ными, но затрудняющими решение задачи. ТВТ и ЭВТ представляют собой примеры так называемой обратной задачи [5][6][7].Успехи традиционной вычислительной томографии как ТВТ в варианте прежде всего рентгеновской вы-числительной томографии, так и ЭВТ в вариантах од-нофотонной эмиссионной вычислительной томографии (ОФЭВТ) и двухфотонной позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) связаны с удачным предположени-ем о возможности пренебречь процессами рассеяния излучения и рассматривать только поглощение излуче-ния веществом. Предположение о чисто поглощающей среде (ЧПС) позволило получить точное аналитическое решение прямой задачи УПИ в общем случае с пра-вильными граничными условиями [1]. На основе этого аналитического решения стало возможным и точное аналитическое решение обратной задачи. В случае ТВТ и ПЭТ -это обратное преобразование Радона, получен-ное самим И. Радоном [8], а в случае ЭВТ -обратное экспоненциальное преобразование Радона [9][10][11]. Однако если дл...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.