中子射线照相(NR)是一种有用的非破坏性成像系统，它利用热能中子探测各种材料的内部部分。NR与x射线成像形成对比，因为与x射线不同，中子只与原子核相互作用。
这种相互作用的差异意味着热中子的衰减模式是不同的，因为x射线是完全根据物质密度衰减的。密度更大的物质能够阻止更多的x射线穿过。对于中子，样品衰减它们的能力与密度无关。
像硼这样的轻质材料可以吸收中子，因此硼被用于核反应堆控制棒。氢通常也会散射中子，许多普通金属允许中子穿过它们的结构。由于中子以不同的方式与材料相互作用，中子成像可以被视为x射线成像的补充。
由于各种材料具有不同的衰减行为，穿过样品的中子束可以解释为携带有关其组成和结构的数据的信号。用简单的方法，你可以用x射线观察铸铁件，看到不透光的形状，但中子图像可以很好地提供铁内部气泡或微裂纹的细节。
中子断层扫描
越来越多使用的一种有用的成像技术是计算机断层扫描，它适用于中子成像和x射线成像。这种技术允许用户在样品中获取结构的比例3D数据。该方法利用多视角的射线投影，有效地对计算机重建的样本进行图像切片。生成的图像可以以3D方式显示样品中材料的分布。
中子成像应用万博电脑网页版登录
中子射线照相和断层扫描(3D射线成像)是非常有用的技术，用于检查金属铸件内部的空洞和弱点。它们也是很好的通用技术，可以确定内部区域的完整性，在不破坏物品的情况下不能暴露。
一个很好的例子是检查橡胶组件o形圈的位置和金属组件内的完整性。中子射线照相术也可用于检查复杂的过程，例如，追踪微量含氢化合物在金属铸件(如内燃机)甚至岩石和土壤基质中的传播。
在另一个例子中，研究了具有两种不同颗粒形态的部分水饱和密实硅砂。双成像方法显示了区分固体二氧化硅、液态水和气相以及获得孔隙比、孔隙百分比变化和颗粒尺寸分布数据的能力。
短曝光中子x光片可用于跟踪快速周期过程。例如，检查质子交换膜燃料电池中的水流，测量含锂电极中的锂离子扩散系数，成像特殊核材料中的裂变中子。
动态过程会给层析数据的获取带来挑战。这是因为在扫描期间通常不允许更改样本，因为这可能会导致运动伪影。然而，通过以设定的顺序获取投影，仍然可以从扫描过程中变化的样本中获得良好的时空数据。
生成中子
大多数中子射线照相使用热中子，热中子被定义为能量约为0.025eV的中子。使用热中子有两个原因。首先，在这个能量范围内的中子表现出最有用的衰减。其次，热中子很容易通过适度获得。
使用来自点源的中子，例如核反应堆，通常意味着它们具有比热中子更高的能量，并且在方向上发散。因此，有必要减慢快中子的速度，并使中子束准直，以产生高分辨率的清晰x光片。
获取基于中子的图像
用于中子成像的探测器(NI)是那些能够测量垂直于光束方向的二维中子场的探测器。探测器面积需与光束横截面等次或更大。此外，边界条件包括探测器的空间和时间依赖的分辨率，这可能在探测器系统之间有很大的不同。
电荷耦合器件(ccd)通常用作中子断层扫描成像相机。安多科学成像CCD相机的范围，例如圣像l - 936，具有极低的噪音，-100°C冷却和最高QE，可提供最佳性能。
然而，对于某些中子探测应用，例如实时动态过程，ccd的有效读出速度仅为3-5 MHz。万博电脑网页版登录这对于监控静止物体或缓慢进程非常有效，但对于更快的取景要求，或执行更快的3D断层扫描，其他相机/探测器是可用的。
来自Andor的Zyla是一款噪音低、目标视野大、每秒100全帧的相机，对于较小的兴趣区域速度更快
如果应用还要求单光子灵敏度，则应选择电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)检测器，例如iXon Ultra 888其快速30 MHz和26帧/秒的读出能力。EMCCD探测器一般提供>90% QE，以及单光子灵敏度在帧速率约30帧/秒。EMCCD增强的灵敏度允许更快的3D断层扫描，并克服了系统固有的光学损耗。
结论
虽然到目前为止，中子和x射线成像一直作为独立的实体使用，但在某些情况下，它们已经以混合方式结合起来，形成了一种新的双模态对比成像技术。中子断层扫描和x射线图像进行了处理和结合，以提供新的见解。为此，Andor Technologies提供理想的相机来解决您的任何应用需求和要求。
参考文献
