2  基于Geant4的CT系统的仿真

2.1  X射线产生过程的仿真

X射线是CT成像过程中最重要的组成部分，通过X射线的衰减特性，可以获取被检测物体内部的结构信息。因此，基于Geant4首先模拟了X射线的产生过程，其中，建立的几何模型如图2所示：

工业中通常采用X射线机来发出X射线，其产生原理是高速运动的电子撞击到靶面形成了电磁辐射，从而发出了X射线。因此，在Geant4中通过模拟高速运动的电子束撞击偏转30⁰的金属钨靶来仿真X射线的产生过程。Geant4具有更为精确的物理模型，能全面的考虑X射线产生过程中发生的所有物理过程，因而能更为准确的模拟出X射线，其中包括韧致辐射产生的连续光谱和特征X射线谱。

2.2  CT系统投影过程的仿真

CT成像系统是通过对X射线照射物体后的投影数据进行重建，以此来了解被检物体的内部结构特征，因此，投影过程的仿真模拟对于整个CT成像系统的仿真来说是非常重要的。根据X射线投影成像原理，我们建立了如图3所示的投影过程仿真模型。射线源发出的X射线照射到仿真模体后，透过模体的射线被探测器接收并形成投影数据，通过对该投影数据进行处理，可以实现我们关于CT成像的各种目标。