種子射線成像技術(shù)

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1、4.3中子射線成像技術(shù)(NT)4.3.1概念和原理中子射線成像技術(shù)(NeutronTomography)，簡稱NT，是一種結(jié)合射線檢測技術(shù)和計算機(jī)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(diǎn)是射線檢測的放射源是中子而不是X射線，結(jié)合計算機(jī)三維斷層攝影術(shù)（3D-Tomography），照片信息經(jīng)過計算機(jī)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

2、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，在中子撞擊轉(zhuǎn)換屏?xí)r產(chǎn)生γ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?yàn)镹T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(diǎn)設(shè)置可以進(jìn)行NT檢測的車間。4.3.2NT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

3、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為一汽車發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)軟盤驅(qū)動器。圖4-7軟盤驅(qū)動器的NT檢測4.3.3NT的應(yīng)用相對于X射線檢測，NT擁

4、有更強(qiáng)的交互作用率，因?yàn)閄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(diǎn)：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(qiáng)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(diǎn)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貴

5、，有輻射危害，需要有經(jīng)過培訓(xùn)的物理學(xué)專業(yè)人員作。如此看來，NT要成為航空無損檢測的常用設(shè)備恐怕還要一些時間。