中文摘要：

针对目前高Z核物质安检方法准确性和效率不高的现状，本项目提出开展一种基于宇宙射线μ子的高Z核物质检测系统原理与技术的基础研究。项目研究中，将采用μ子作为照射源，使用多组高空间分辨的Micromegas探测器测量μ子散射角度，来获取高Z核物质的质量和位置信息。将开展μ子检测装置参数设计及重建方法仿真研究，以及μ子入射物理量数据分析和探测数据图像重建研究。在此基础上，开展基于μ子核物质检测系统的单元技术和系统技术研究，并完成一个小型原理样机的研制。由于采用一直存在的μ子作为照射源，可有效避免射线屏蔽问题和对操作人员放射性伤害问题；又由于采用同步接收方案，缩短了探测时间，可满足机场、车站、码头等安检应用中快速通过的要求，使该技术具有更好的应用前景。故通过本项目研究，可望以相对较为简单的系统技术，达到显著提高核物质探测能力的目的，为进一步将其发展为一种实用的核物质检测手段打下良好的理论与技术基础。

结论摘要：

针对目前高Z核物质安检方法准确性和效率不高的现状，项目研究组开展了基于宇宙射线μ子核物质检测实验原理演示系统的基础研究。利用计算机模拟，优化了宇宙射线μ子核物质检测系统的结构，完善了数据获取系统及图像重建软件；完成了多组位置灵敏气体探测器单元Micromegas的设计及制作，多路前端电子学单元相关的设计及制作，多参数数据获取系统的设计与开发，图像的重建与实时再现，以及数据离线处理的相关程序，并对整个系统进行了联调，组建了一套宇宙射线μ子核物质检测实验的原理演示系统，获得了初步的实验探测结果。该原理演示系统采用一直存在的μ子作为照射源，有效避免了射线屏蔽问题和操作人员放射性伤害问题，可达到提高高Z核物质探测能力的目的。