综述：缪子成像技术在检测高炉内部结构中的研究进展与展望

本综述系统探讨了缪子成像（Muon Imaging）技术作为突破性无损探测手段在高炉内部结构监测中的应用。通过分析其强穿透性、非接触性和无辐射特性，文章总结了该技术在传输成像（如日本钢铁（Nippon Steel） hearth 侵蚀监测）与散射成像（如欧盟 Mu-Blast 项目的 cohesive zone 三维可视化）中的关键进展，并指出当前面临的密度反演误差、算法理想化及结构复杂性等挑战。未来研究方向将聚焦近实时三维成像与高温动态监测，为高炉智能化运维提供核心技术支持。

　　

Abstract

传统高炉监测方法因穿透深度、无损性和安全性限制难以满足现代工业需求。近年来，缪子成像（Muon Imaging）凭借强穿透能力、非接触特性和无辐射优势，成为高炉内部结构无损探测与连续监测的突破性技术。本文系统综述其基本原理、关键应用与技术挑战。研究表明，透射成像（Transmission Imaging）已成功应用于日本钢铁（Nippon Steel）2号高炉的炉缸（hearth）侵蚀监测，而散射成像（Scattering Imaging）在欧盟 Mu-Blast 项目中实现了 cohesive zone 的三维可视化。然而，工业部署仍面临三大挑战：密度反演误差较大、成像算法过于理想化、内部结构复杂。解决方案包括通过探测器阵列硬件优化提升密度反演精度、开发适用于非均匀介质的改进算法以克服理想模型局限，以及采用多模态方法应对结构复杂性。未来研究将聚焦近实时三维成像与高温动态监测，推动技术工业化应用，为高炉安全智能运行提供核心支持。

Conflict of Interest

作者声明无利益冲突。