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中子射线照相检测原理

来源: 作者:ndt 人气: 发布时间:2024-12-25
摘要:中子射线照相检测(Neutron Radiography Testing,简称NRT) 中子射线即中子流,中子是原子核的基本粒子之一,在放射性物质裂变时,有时会放射出中子而形成中子射线。 中子射线照相检测的基本原理也和X射线照相检测相同,但是其射线源(中子源)是来自核反应
中子射线照相检测(Neutron Radiography Testing,简称NRT)
中子射线即中子流,中子是原子核的基本粒子之一,在放射性物质裂变时,有时会放射出中子而形成中子射线。
中子射线照相检测的基本原理也和X射线照相检测相同,但是其射线源(中子源)是来自核反应堆、加速器或放射性同位素(例如锎252)的热中子。热中子(thermal neutron)又称作慢中子,沧州欧谱是与周围物质处于热平衡状态的中子,多用于轻水反应堆中,反应堆内的中子在减速剂中反复碰撞逐渐减低速度而成为热中子。
X射线与γ射线在透视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。它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,即它们有高的中子吸收能力。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(对X射线与γ射线则相反),因此可以用于检测有缺陷或装载不当的烟火装置,组装不当的金属-非金属组合件、生物试样、核反应堆的燃料元件与控制棒、胶接结构,以及探测例如钛或锆合金的氢污染,产品的腐蚀等等,并且可用作X、γ射线照相检测的补充。
中子射线照相检测设备主要包括中子源、慢化剂、准直器和像探测器。中子射线照相检测由于需要核反应堆或加速器而使设备价格非常昂贵,有辐射危害,并且设备庞大,需要有经过培训的物理学专业人员操作。此外,中子射线的照相作用小,不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,在中子撞击该屏时产生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。 
除了应用热中子以外,还有利用快中子(fast neutron)的,无损检测资源网这是在低能核物理范围内能量较大的中子,也多应用在核反应堆中。
 
计算机辅助层析扫描射线检测技术(工业用计算机控制层析X射线照相装置-工业CT)
利用X射线或γ射线以不同透射角度探查试件的同一水平剖面,把射线探测器置于射线源对面,原则上应对各个断面(各个层面)以不同角度作大量的吸收检测,所测得的吸收值储存在计算机中,在断层照相后,通过计算机计算检测范围的水平与垂直断面,重构出三维显示或恢复任意垂直面和水平面的二维图像,而无需再次透照试件。
计算机层析扫描(工业CT)技术可以提供传统X-射线成像技术无法实现的二维切面、或三维立体表现图。并且避免了影象重叠、混淆真实缺陷的现象。可清楚的展示内部结构,提高识别内部缺陷的能力,更可准确的识别内部缺陷的位置。
计算机辅助层析扫描检测技术的主要优点是能保持透视方向的深度信息,精确测定试件内部结构或缺陷的位置与形状。但是目前这种技术尚只能用于小型组件的检测,并且检测系统的仪器技术费用很高。
 
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