中子成像

中子成像是一种用于分析样品结构的非破坏性技术。其基本原理与X射线照相术相似:中子束穿过样品,并根据样品的成分或其几何形状衰减。

中子照相与X射线成像原理相同,不同的是中子与原子核相互作用,而不是与电子相互作用。然而,与X射线相反,中子还会被一些诸如氢、碳、硼和锂等轻物质衰减,并穿透许多诸如钛和铅等重物质。这个特性使得中子成像在二维和三维可视化方面优于X射线成像。

直到20世纪90年代,中子成相的主要探测系统都是以胶片为基础的,简称为中子射线照相术。探测系统使用X射线胶片和径迹蚀刻箔转换器。此后,探测方法有了巨大的改进:引进了数字处理系统,并建立了先进中子成像束流线。

由于这些创新,也由于与较常见的X射线方法相比不同的衰减对比,已经确立了新的和具有挑战性的应用领域:

  • 燃料电池电化学分析中氢的测定
  • 电池或发动机的动态效率和性能研究
  • 应用于汽车、航空和建筑工业中各种目标的质量控制
  • 对文化遗产物体和生物样本进行非侵入性研究
  • 在地质学和土壤物理学方面的应用
  • 核燃料及其包壳的无损检测
  • 调查材料研究的若干方面

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