中子照相檢視原始碼討論檢視歷史
中子照相中子源提供中子，反應堆中子源是中子照相最合適的中子源，也能應用其他中子源。按照中子能量從低到高可分為冷中子照相、熱中子照相與快中子照相，隨着能量增加穿透能力逐步增強而檢測對比度與分辨率逐步降低。以反應堆中子源為例，堆芯直接產生的是平均能量約為2MeV的裂變譜快中子，通過適當措施可以轉換為熱中子與冷中子束。準直器使源發射的中子形成平行的或小角度發散的中子束，以提高照片的分辨率。常用的像探測器主要是X 射線照相膠片與CCD等數字探測器。因直接探測中子的效率太低，需使用轉換屏，中子同轉換屏相互作用，放出α、β或γ輻射,使照相膠片容易記錄，也可以添加熒光物質將帶電粒子轉換為可見光採用CCD等數字探測器加以記錄。[1]
原理
利用中子束穿透物體時的衰減情況，顯示某些物體的內部結構的技術。按所用的中子的能量中子照相可分為：冷中子照相、熱中子照相和快中子照相。 中子源提供中子，反應堆中子源是中子照相最合適的中子源，也能應用其他中子源。如果要進行熱中子照相，在源周圍要圍以適當的慢化物質，使快中子慢化為熱中子，若需要能量更低的冷中子，在反應堆安裝冷中子慢化室。準直器使源發射的中子形成平行的或發散的中子束，以提高照片的分辨率。常用的像探測器主要是X 射線照相膠片與CCD等數字探測器。因中子無法被直接探測，需使用轉換屏，中子同轉換屏相互作用，放出α、β或γ輻射,使照相膠片容易記錄,也可以添加熒光物質將帶電粒子轉換為可見光採用CCD等數字探測器加以記錄。 轉換屏分兩類，一類是由諸如釓、鋰、硼和鎘等材料製成的屏，它們吸收熱中子後發出瞬時輻射，使探測器曝光。使用這種屏時需採用直接曝光法，即將屏同膠片緊貼，放入暗盒，或者轉換屏耦合CCD數字探測器，直接置於中子束中一起曝光；另一類轉換屏由銦、鏑和銀等材料製成，這種材料俘獲熱中子後形成具有一定壽命的放射性核。使用這種屏時需採用間接曝光法，即將轉換屏置於中子束中，曝光後在轉換屏上就形成了潛在的放射性像。然後，將轉換屏移置在膠片上，讓膠片曝光。
直接曝光法的優點是照相過程短，靈敏度高，像分辨率高；缺點是同時也可能記錄了在中子束內的γ射線及其他物體在中子照射時所放出的γ射線，形成較大本底，影響像的清晰度。間接曝光法避免了γ射線的干擾，但照相過程長，適用於有高放射性的物體，如反應堆燃料元件。同X射線照相比較，中子照相的特點是：物質對X射線的衰減能力隨物質原子序數的增大而增大；而物質對中子的衰減能力依賴於元素的核性質,如:鐵、鉛、鉍等重金屬對兆電子伏以下能量中子的衰減能力就比氫、鋰、硼等輕物質小得多。這樣，用中子照相法就可以檢查鐵外殼內的含氫物體的結構。由圖2可以看到子彈內部的火藥填充情況。中子照相在材料的非破壞性檢驗中可作為X 射線照相的補充。在軍事工業、核工業、航天工業、飛機製造工業、農業和醫學等領域都得到了廣泛的應用[2]
歷史
在1948年，Kallmann發表了一篇關於中子照相的論文，他的技術沿用至今。
應用領域
在軍事工業、核工業、航天工業、飛機製造工業、農業和醫學等領域都得到了廣泛的應用。