熔盐反应堆（MSR）是第四代核电系统提出的六种堆型中唯一使用液体燃料的反应堆，在安全、经济、可持续发展和核不扩散方面具有显著优势。2011年初，“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统(TMSR)”作为首批中国科学院战略性科技先导专项(A类)启动实施。钍基熔盐堆在正常运行时，燃料裂变过程会产生大量裂变产物，由于裂变气体氙、氪因产量高且对热中子吸收截面大的特点，在燃料中大量累积会导致燃料的增殖效率降低，还会影响到反应堆的传热特性，对其进行脱除具有重要意义。

本研究是将X射线成像技术应用在两相流内的气泡测量上，通过X射线透射模拟、气泡图像识别，探索在熔盐两相流内小气泡的测量技术和气泡尺寸可探测下限，最终实现两相流动气泡分布测量装置设计及验证。

1)采用蒙卡软件对射线透视气液两相流进行模拟测量，研究射线与液态熔盐环境的作用规律，建立快速测量的方法和成像系统的仿真软件，从测量的统计规律获取不同气泡尺寸和测量环境的成像衬度和品质；

2)研究多衬度的气泡图像数据，解析气泡图像质量，建立气泡灵敏的识别算法，分析不同环境下气泡的探测限。

1) 对不同工况下的气泡进行了模拟，得出气泡尺寸、放大倍数、射线能量、曝光量、成像视野、保温层对单个气泡成像的影响，使用对比度、信噪比、灰度熵、灰度梯度、对比度噪声比等多个指标对图像质量进行了评估。

2) 对不同衬度下的气泡图像完成了识别和几何信息获取，其中，对于多种衬度下的单个气泡都能实现准确识别；对于多气泡投影面重叠的复杂情况，在结合物理约束改进算法以后也能实现较好的识别效果。还实现了对气泡位置、尺寸信息的获取。