Методы нейтронной радиографии и томографии являются мощными исследовательскими инструментами неразрушающего анализа и играют важную роль в промышленных и научных исследованиях. Принципиальное отличие характера взаимодействия нейтронов с веществом по сравнению с рентгеновским излучением дает дополнительные преимущества нейтронным методам, в том числе чувствительность к легким элементам, заметное отличие в контрасте между соседними элементами или изотопами, большая глубина проникновения в металлы и материалы с тяжелыми элементами. Все эти особенности делают нейтронную радиографию и томографию чрезвычайно востребованными методами с растущим диапазоном применений в промышленности, геофизике, палеонтологии, археологии и других областях, включая исследования, связанные с культурным наследием. Установка нейтронной радиографии и томографии работает на импульсном высокопоточном реакторе ИБР-2. Ниже перечислены основные параметры данной установки.
Рис. 1. Схема экспериментальной установки нейтронной радиографии и томографии на реакторе ИБР-2. Показана коллимационная система с вакуумной трубой, биологическая защита (бетонные блоки), места расположений детектора и гониометра, а также место прерывателя пучка. Фотография светонепроницаемого корпуса сцинтилляционного детектора. Сверху на корпусе расположена дополнительная свинцовая защита ПЗС-камеры.
В качестве примеров на Рис. 2 дано несколько изображений нейтронной радиографии.
Рис. 2. Изображения нейтронной радиографии: компьютерный жесткий диск с металлическим корпусом, замок и узел токарного станка.
|
L/D отношение Диаметр апертуры D Расстояние апертура – образец L Размер пучка: поле зрения Поток нейтронов |
200-2000 10-50 мм 10 м 20x20 см2 5.5(2)x106 н/см2/с |
|
Тип ПЗС-камеры Активные пиксели Размер пикселя (мкм) Площадь ПЗС чипа (мм) Разрядность Метод охлаждения |
VIDEOSCAN-11002-2001
4008x2672 9x9 12 Bits Элемент Пелтье |
| Характеристики сцинтилляционного экрана | 6LiF/ZnS сцинтиллятор Gadox сцинтиллятор |
| Пространственное разрешение |
270 мкм 150 мкм в режиме высокого разрешения |
| Обработка изображения | ImageJ, H-PITRE, VGStudio MAX 2.2 software |
Таблица 1. Основные параметры станции нейтронной радиографии на реакторе ИБР-2