[發(fā)明專利]白光中子成像方法及采用其的材料組成無損檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611270697.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN106855522B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐靖宇;譚志新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所
• 主分類號(hào): G01N23/05
• 分類號(hào): G01N23/05
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種白光中子成像方法，包括以下步驟：

步驟11、脈沖型加速器中子源發(fā)射寬能譜的脈沖中子束并記錄發(fā)射時(shí)間；

步驟12、探測(cè)器探測(cè)并測(cè)量所述脈沖中子束，得到每個(gè)中子的位置和到達(dá)時(shí)間，并將所述每個(gè)中子的位置和到達(dá)時(shí)間傳輸?shù)教幚韱卧?/p>

步驟13、所述處理單元根據(jù)所述每個(gè)中子的到達(dá)時(shí)間及記錄的發(fā)射時(shí)間得到該中子的能量信息，對(duì)所有中子按能量分組，并按照所述中子的位置信息得到不同位置處的中子通量

步驟14、放置樣品于脈沖型加速器中子源和探測(cè)器之間，重復(fù)步驟11-13，得到放置樣品時(shí)不同位置處的中子通量根據(jù)所述的值及放置樣品時(shí)的所述能量分組信息生成一系列連續(xù)的具有中子能量分辨的中子透射圖像，其能量分辨率能夠進(jìn)行共振峰分辨。

2.如權(quán)利要求1所述的白光中子成像方法，其特征在于，所述脈沖型加速器中子源為基于大型散裂中子源或基于加速氘束的小型強(qiáng)流直線加速器中子源。

3.如權(quán)利要求2所述的白光中子成像方法，其特征在于，所述脈沖型加速器中子源提供的中子能量范圍的量級(jí)從eV到百兆eV。

4.如權(quán)利要求3所述的白光中子成像方法，其特征在于，所述探測(cè)器為陣列型探測(cè)器，其由中子探頭陣列、光電轉(zhuǎn)換器和電子學(xué)讀出裝置組成。

5.如權(quán)利要求4所述的白光中子成像方法，其特征在于，所述中子探頭陣列由多根中子探頭規(guī)則排布形成，所述中子探頭陣列的測(cè)量范圍與所述脈沖中子源的能量范圍相匹配。

6.如權(quán)利要求5所述的白光中子成像方法，其特征在于，所述中子探頭由閃爍體和傳導(dǎo)光纖組成，所述閃爍體接收中子并產(chǎn)生閃爍光，所述閃爍光經(jīng)傳導(dǎo)光纖傳導(dǎo)至所述光電轉(zhuǎn)換器。

7.如權(quán)利要求6所述的白光中子成像方法，其特征在于，所述閃爍體為快閃爍體，其為毛細(xì)管型液態(tài)閃爍體、塑料閃爍體、含硼閃爍體或鋰玻璃。

8.如權(quán)利要求4所述的白光中子成像方法，其特征在于，所述中子探頭陣列在單個(gè)脈沖內(nèi)接收探測(cè)能量范圍內(nèi)的中子。

9.如權(quán)利要求8所述的白光中子成像方法，其特征在于，所述電子學(xué)讀出裝置用于測(cè)量每個(gè)脈沖內(nèi)中子探頭陣列探測(cè)的所有中子的到達(dá)時(shí)間及位置信息，并將所述測(cè)量的所有中子的到達(dá)時(shí)間及位置信息傳輸至所述處理單元。

10.一種材料組成的無損檢測(cè)方法，采用如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的白光中子成像方法，所述材料樣品位于轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，包括以下步驟：

步驟21、轉(zhuǎn)動(dòng)位于轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上的樣品，采用所述白光中子成像方法得到不同角度放置樣品時(shí)不同位置處的中子通量，得到不同角度的一系列連續(xù)的具有中子能量信息的中子透射圖像；

步驟22、處理單元根據(jù)所述不同角度的一系列連續(xù)的具有中子能量信息的中子透射圖像，利用斷層重建算法得到空間單元格點(diǎn)的透射信息；

步驟23、處理單元將所述空間單元格點(diǎn)的透射信息與核數(shù)據(jù)庫(kù)中核素的全截面數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得到所述材料的組成。