利用中子束穿透物體時的衰減程度,顯示物體內部結構的攝影技術。與X射線照相術有相似之處,隻不過由於中子的穿透能力大於X射線,因此可顯示厚容器中的物體結構。由於中子在物體內的衰減程度取決於核性質,因此中子照相術適用於重Z物質內輕元素的顯像。

  方法 中子照相裝置如圖所示。按所用的中子能量的不同,中子照相術可分為冷中子照相>、熱中子照相快中子照相。由中子源(以反應堆為主)提供的中子經準直器準直後照射物體,然後用探測器記錄成像。由於直接探測中子的效率太低,需使用轉換屏,利用中子與物質的相互作用而產生的α、β或γ輻射簡化照相記錄。轉換屏分為兩類:一類是由吸收中子截面大的元素(如釓、鎘、鋰、硼等)組成的屏,在吸收熱中子後發出瞬發γ輻射,使膠片曝光。使用這類屏時需采用直接曝光法,即將屏與膠片緊貼,放入暗盒,置於中子束中一起曝光。另一類是由銦、銀和鏑等元素組成的轉換屏,它們俘獲熱中子後形成具有一定壽命的放射性核素。使用這種轉換屏則需采取間接曝光法,即將轉換屏置於中子束中曝光後,在屏中形成瞭潛在的放射性像,然後再將轉換屏貼在膠片上,讓膠片曝光。直接曝光法的優點是靈敏度高、像分辨率高、照相過程短。缺點則是像清晰度差,這是由於照相過程中膠片同時記錄瞭大量的幹擾γ放射性。間接曝光法可避免幹擾γ射線,因此清晰度好,但照相過程長。間接曝光法適用於有高放射性的物體的照相。

中子照相裝置示意圖

  應用 中子照相是一種不破壞性檢測技術,特別適用於重金屬容器內輕元素的照相,這是因為物體對中子的衰減能力取決於核性質,如鐵、鉛、鉍等重金屬對兆電子伏以下能量的中子的衰減能力比輕元素氫、鋰、硼等小得多。這樣,中子照相術可用於檢查鐵容器內含氫物質的分佈,如炸彈內部火藥的充填情況。此種照相在核燃料元器件、飛機零部件、登月艙、新型材料及生物醫學等領域中亦有廣泛應用價值。