種子射線成像技術(shù)

1、4.3 中子射線成像技術(shù)(NT) 概念和原理中子射線成像技術(shù)(Neutron Tomography)，簡稱NT，是一種結(jié)合射線檢測技術(shù)和計算機處理技術(shù)的新興無損檢測技術(shù)，它的原理和X射線檢測的原理基本相同，不同點是射線檢測的放射源是中子而不是X射線，結(jié)合計算機三維斷層攝影術(shù)（3D-Tomography），照片信息經(jīng)過計算機處理后可以得到被檢測構(gòu)件的三維斷層照片。NT很早就得到業(yè)界的認(rèn)同，但是長期以來獲得中子的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于X射線，中子射線源來自核反應(yīng)堆、加速器或放射性同位素（如锎252）的熱中子。在使用方面，中子射線的照相作用小，不能直接在膠片上形成圖像記錄，需要使用銦或釔熒光屏作為轉(zhuǎn)換屏，在中

2、子撞擊轉(zhuǎn)換屏?xí)r產(chǎn)生射線或電子束再與感光膠片作用才能形成中子射線照相圖像，因此屬于間接照相檢測法。此外中子射線要求射線源有很高的穩(wěn)定性，這是因為NT檢測在高度空間定位的條件下對射線瞄準(zhǔn)精確度和每次檢測的持續(xù)時間都有很高的要求，移動式的NT看來可能性不大。所以在大面積的檢測中NT難以與X射線檢測競爭，多數(shù)國家都只會在國內(nèi)少數(shù)幾個地點設(shè)置可以進行NT檢測的車間。 NT的應(yīng)用 常規(guī)的NT檢測的布局如圖4-4，固定的射線束提供射線源，固定的檢測屏接收射線，被檢測構(gòu)件在中間的可旋轉(zhuǎn)載物臺，可根據(jù)需要轉(zhuǎn)動載物臺。圖 4-4 常規(guī)的NT檢測布局圖4-5到圖4-7分別顯示了幾項NT對一些物件的檢測效果。圖4-5

3、為一汽車發(fā)動機燃燒室的NT檢測，中間圖是X射線檢測得出的二維X射線照片，右圖則是NT檢測后通過電腦處理得出的三維斷層照片。圖 4-5 汽車發(fā)動機燃燒室的NT檢測 圖4-6為NT三維斷層攝影技術(shù)測得的軸承及其附件的三維斷層照片。圖 4-6 軸承及其附件的NT檢測 圖4-7為NT三維斷層攝影技術(shù)攝得的計算機軟盤驅(qū)動器。圖 4-7 軟盤驅(qū)動器的NT檢測 NT的應(yīng)用相對于X射線檢測，NT擁有更強的交互作用率，因為X射線在透視工件中的吸收是隨透視材料的原子量增加而均勻增大的，但是中子射線有以下特點：在重元素中衰減小，在輕元素中衰減大，在空氣中電離能力弱，不能直接使膠片感光，卻能被原子量小的材料，例如鋰、硼、鎘、鈾、釤、钚、銪、釔、鏑以及碳、氫、氧等強烈吸收和散射。所以NT在許多使X射線檢測遭受“陰影特性”困擾的重金屬材料中擁有更低的衰減率，大多數(shù)的金屬，特別像鐵、銅、鉛、鎢等重金屬對中子射線的衰減能力很低。這些優(yōu)點使NT在某些特定場合成為必須的檢測手段，但是由于需要核反應(yīng)堆或加速器而使設(shè)備龐大并且價格非常昂