陈 祎 吴 洋 王 健



中子相衬成像技术初步研究

陈 祎1,2吴 洋1,2王 健1,2

1（中国工程物理研究院 核物理与化学研究所 绵阳 621900）2（中国工程物理研究院 中子物理学重点实验室 绵阳 621900）

利用不同材料的中子质量衰减系数不同而获取样品内部的结构潜像，属于吸收散射衬度成像；而相衬成像是基于中子的波动性，当中子波穿过样品时，由于样品对中子的折射，不同厚度、不同材质引入的相位差不同，从而导致波前畸变，畸变的波前在穿过样品后作为次波源互相干涉成像，从而获取样品内部结构潜像。研究工作通过数值模拟方法分析了中子相衬成像过程，并基于反应堆中子照相装置进行了不同条件下的多色热中子相衬成像实验。模拟与实验结果表明，在适当准直比条件下，铝材料边缘将出现明显的边缘增强效应，该效应与准直比、样品与转换屏之间的距离密切相关。

中子，相衬成像，模拟，实验

中子照相和X射线照相的图像对比，不难发现它与X射线照相技术是相互补充的。这主要表现在以下几点：(1) 中子辐射照相可以对某些低原子序数的材料与高原子序数的材料一样进行成像，而X射线照相则最适用于某些高原子序数的材料成像。(2) 中子照相还可以对强放射性试样进行成像，例如反应堆用过的元件棒的中子照相检测。中子照相可用转移（间接）曝光法，对带有放射性的材料检测时，可以消除材料自身放射性的干扰，获得良好的检测效果。(3) 中子照相能检测被金属材料包裹的轻材料，如金属外壳内的有机物和无机物的状态。……