种子射线成像技术

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1、4.3中子射线成像技术(NT)4.3.1概念和原理中子射线成像技术(NeutronTomography)，简称NT，是一种结合射线检测技术和计算机处理技术的新兴无损检测技术，它的原理和X射线检测的原理基本相同，不同点是射线检测的放射源是中子而不是X射线，结合计算机三维断层摄影术（3D-Tomography），照片信息经过计算机处理后可以得到被检测构件的三维断层照片。NT很早就得到业界的认同，但是长期以来获得中子的难度远远高于X射线，中子射线源来自核反应堆、加速器或放射性同位素（如锎252）的热中子。在使用方面，中子射线的照相作用小，不

2、能直接在胶片上形成图像记录，需要使用铟或钇荧光屏作为转换屏，在中子撞击转换屏时产生γ射线或电子束再与感光胶片作用才能形成中子射线照相图像，因此属于间接照相检测法。此外中子射线要求射线源有很高的稳定性，这是因为NT检测在高度空间定位的条件下对射线瞄准精确度和每次检测的持续时间都有很高的要求，移动式的NT看来可能性不大。所以在大面积的检测中NT难以与X射线检测竞争，多数国家都只会在国内少数几个地点设置可以进行NT检测的车间。4.3.2NT的应用常规的NT检测的布局如图4-4，固定的射线束提供射线源，固定的检测屏接收射线，被检测构件在中间的

3、可旋转载物台，可根据需要转动载物台。图4-4常规的NT检测布局图4-5到图4-7分别显示了几项NT对一些物件的检测效果。图4-5为一汽车发动机燃烧室的NT检测，中间图是X射线检测得出的二维X射线照片，右图则是NT检测后通过电脑处理得出的三维断层照片。图4-5汽车发动机燃烧室的NT检测图4-6为NT三维断层摄影技术测得的轴承及其附件的三维断层照片。图4-6轴承及其附件的NT检测图4-7为NT三维断层摄影技术摄得的计算机软盘驱动器。图4-7软盘驱动器的NT检测4.3.3NT的应用相对于X射线检测，NT拥有更强的交互作用率，因为X射线在透视

4、工件中的吸收是随透视材料的原子量增加而均匀增大的，但是中子射线有以下特点：在重元素中衰减小，在轻元素中衰减大，在空气中电离能力弱，不能直接使胶片感光，却能被原子量小的材料，例如锂、硼、镉、铀、钐、钚、铕、钇、镝以及碳、氢、氧等强烈吸收和散射。所以NT在许多使X射线检测遭受“阴影特性”困扰的重金属材料中拥有更低的衰减率，大多数的金属，特别像铁、铜、铅、钨等重金属对中子射线的衰减能力很低。这些优点使NT在某些特定场合成为必须的检测手段，但是由于需要核反应堆或加速器而使设备庞大并且价格非常昂贵，有辐射危害，需要有经过培训的物理学专业人员作。

5、如此看来，NT要成为航空无损检测的常用设备恐怕还要一些时间。