Speaker
万成 肖
(南华大学)
Description
矿产资源是经济社会发展的重要物质基础，矿产资源勘查开发事关国计民生和国家安全。宇宙线缪子透射成像技术是一种基于密度差的新型成像技术，物质中缪子的衰减可以用来推断地下缪子沿路径长度的平均密度分布。本研究基于Geant4软件模拟了天然宇宙线缪子在不同物质中的物理过程，首先建立了铅锌矿的简化模型，将四个探测器系统置于矿藏的下方并调整探测器的角度和方位，使矿藏的主体部分位于探测器的接受角度内，四个方位的探测器各自接收来自不同方向的宇宙线缪子信息，低能的缪子在穿过岩层时将被吸收形成通量差，到达探测器的缪子携带射线所经过路径上的物质信息，根据一个探测器的信息可以获取上方岩层的二维密度分布，联合多个探测器便可得到上方岩层中目标矿藏的三维密度分布，密度反演模型中在获得射线穿过每条路径的最小能量后计算出不透明度，最后得到密度分布。成像结果表明，在密度差大于5%时使用缪子透射成像方法对铅锌矿和标准岩石进行了很好的区分，密度分布图中的每一个bin代表一条射线路径，将方向相近的缪子看作同一路径。因此，在使用该技术进行勘探的过程中，矿石与周围岩石密度差应大于5%，理想情况下探测器相对于被勘探物体为一个点。
