射线检测 教学课件 作者 张小海 9-1 中子照相技术.ppt

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1、9.1中子射线照相中子射线照相技术射线检测的一种补充中子的特点不带电质量：1.6748×10-27kg与质子相当冷中子<0.01ev热中子0.01-0.5eV与分子运动能量相当分类慢中子0.5ev-10keV快中子10keV-2.0MeV相对论中子：速度快要考虑相对论热中子——检测不同元素或同位素的热中子质量衰减系数差异最大热中子的检测比较容易容易得到足够强度的热中子源中子与物质的相互作用中子与原子核作用、中子不与电子作用，因此不能使胶片感光。中子在物质中的衰减系数与中子的作用截面有关：与某些轻元素作用截面大(如含氢物质)与某些重元素作用截面小不同的元素具有不同的中子截面，因此可以

2、用中子射线检测部分元素对热中子的质量衰减系数元素氢硼铝铁镉钆铅铀质量衰减系数(平方厘米/克）48.512.10.0360.14111.2840.0340.033中子射线照相原理中子本身几乎不能使胶片感光。热中子照相必须采用转换屏。转换屏在中子的照射下可以发射α、β或γ等射线，利用这些射线使胶片感光，记录透射中子分布图像，从而完成中子射线照相。中子射线照相系统中子源减速器准直器记录设备转换屏胶片转换屏第一类转换屏：采用半衰期较短的材料做成转换屏，也称瞬时屏。如钆、锂、硼、镉直接曝光法：胶片与转换屏同时装入暗盒置于中子束中进行透照，它们吸收热中子后发出瞬时辐射，使胶片曝光，胶片直接记录

3、转换屏在中子照射下所产生的瞬时图像。使用这种屏时需采用直接曝光法，即将屏连同射线胶片贴在一起，置于压紧型或真空型暗盒内，置于中子束中一起曝光。直接曝光法的照相速度较快。往往在0.5h内就可以获得最后结果。其缺点是中子束中的寄生射线可以直接干扰中子图像，影响照相质量。转换屏第二类转换屏：采用半衰期较长的材料做成转换屏，也称活化屏。如铟、镝、铑间接曝光法：工件与转换屏在中子束照射后，在转换屏中形成工件的放射性影像。透照后，待放出的射线达到一定强度后将转换屏移至暗盒中，置于胶片之上使胶片感光，形成工件的射线照相影像。特别适合于放射性物体的射线照相。在此方法中，由于α,β,γ射线不能激活转

4、换屏，所以不但消除了中子束中寄生γ射线的干扰，而且还能消除被照射物体自身放出的α,β,γ射线对图像的干扰。热中子射线照相常用的转换屏转换屏热中子截面/10-21m2半衰期发射粒子发射粒子的最大能量/MeV镉20000瞬时r9钆58000瞬时e0.14240000瞬时e0.13铑14443sr2.4114457minX0.02114.4minr0.5铟4514sβ3.315454minβ0.42应用高密度材料检测：如铅、铀高密度材料中的低原子序数物质检测，如金属外壳中含氢物质的检测放射性材料检测用中子照相鉴别锂-6和锂-7，铀-235和铀-238等同位素是十分容易的。中子照相和X射线

5、照相在无损检测中是互为补充的。究竟采用哪种方法为好，要看被检物的具体情况（如材料组成、厚度）和要求（如缺陷的类型、检测目的）等来决定。