[發明專利]中子柵格、中子柵格層疊體、中子柵格裝置及中子柵格的制造方法

有效

• 申請號: 201780020012.2
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN109073770B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 福田幸洋;足達祥卓;中島信昭;日塔光一
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝高新材料公司
• 主分類號: G01T7/00
• 分類號: G01T7/00;G01N23/05;G01T1/29;G01T3/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

中子柵格具備：柵格部，所述柵格部具有使透過對象物的第1中子的至少一部分透過的多個間隔物和將被對象物散射的第2中子的至少一部分吸收的多個吸收體，間隔物及吸收體沿著第1方向交替地排列且沿著與第1方向交叉的第2方向延伸；和一對覆蓋材，所述一對覆蓋材沿著與第1方向及第2方向交叉的第3方向來夾持柵格部且使第1中子的至少一部分及第2中子的至少一部分透過。間隔物與吸收體之間的熱膨脹系數差為±9×10^?6/℃以內；或者間隔物的楊氏模量為100GPa以上。

技術領域

實施方式涉及中子柵格、中子柵格層疊體、中子柵格裝置及中子柵格的制造方法。

背景技術

在X射線、γ射線等放射線透過物質時，吸收、散射會因該物質的種類或形狀而不同。如果將該吸收、散射的不同以例如照片或錄像、數字文件等形式進行記錄，則能夠把握物質的破損狀態、變化、填充狀態等。測定X射線的吸收、散射一般就X射線而言是以X射線照片的形式被用作診察人體的內部的狀態的方法。在不破壞想要測定的物體或試樣的情況下測定內部的狀態的該方法被稱為輻射照相術或非破壞放射線攝影法。

在使用了X射線的醫療攝影中，一次X射線從X射線發生源的焦點以放射狀被放射，并照射至被檢體。一次X射線的一部分被被檢體吸收，剩余部分不改變角度地直接衰減而透過被檢體，被顯像體所記錄。另一方面，上述一次X射線如果被照射至上述被檢體，則除了吸收以外還依賴于該物質而發生散射，作為散射線的二次X射線、三次X射線等與一次X射線改變角度地朝向顯像體。

在想要以該狀態得到上述被檢體的透射圖像的情況下，除了上述一次X射線以外，二次X射線及三次X射線等也會被上述顯像體所記錄。因此，由于由上述二次X射線及三次X射線等散射X射線得到的透射圖像會相對于由上述一次X射線得到的透射圖像發生重疊，因此無法得到清晰的透射圖像。

從這樣的觀點出發，通常會在上述被檢體與上述顯像體之間配置柵格(格子)，將上述二次X射線及三次X射線等散射X射線除去而得到清晰的透射圖像。

上述柵格部是在與上述一次X射線的照射方向大致平行的方向上排列X射線吸收率低的間隔物部和X射線吸收率高的吸收箔、且在與上述照射方向大致垂直的方向上被層疊而成。對于上述間隔物，例如使用了纖維或樹脂、木片、鋁(Al)，對于上述箔，使用了鉛箔等包含重的元素的箔。其結果是，角度與上述一次X射線不同的二次X射線及三次X射線等散射X射線被柵格的鉛箔吸收而被除去。

上述柵格有下述格柵等：對照從X射線源的焦點到顯像體為止的距離而使柵格的角度與一次X射線的角度一致的聚焦柵格、假定了上述一次X射線被平行地照射的平行柵格以及中心的鉛箔與外側的鉛箔的高度不同的帶錐度的柵格。這樣的柵格作為JIS Z 4910：2015指南有規格的說明。

還已知有與X射線同樣地使用中子來獲得被檢體的透射圖像的方法。這樣的方法被稱為中子輻射照相術或中子成像等，在通過以往的利用X射線或γ射線的輻射照相術基本不可能攝影的在金屬中包含氫或含有氫原子的水、樹脂、油、醇等的燃料電池及發動機、貯氫的領域被積極地使用。這起因于：中子與質量大致相等的氫等的散射反應顯著，對于含有氫的水、塑料等感度高。另外，還適于釓(Gd)、鎘(Cd)或硼(B)等特定的中子吸收材料的圖像化。

但是，在如上述那樣使用中子來獲得被檢體的透射圖像的情況下，也存在下述這樣的問題：與X射線的情況同樣地會產生中子的散射，由散射的中子形成的圖像與上述透射圖像重疊，無法得到清晰的透射圖像。但是，與X射線不同，在中子的情況下，與被檢體的構成元素的反應會因中子的能量而不同，二次生成的中子(散射中子)也變得不同。

就使用核反應堆作為中子發生源的中子輻射照相術而言，所使用的中子中熱中子(thermal neutron)成為主要成分，其能量分布中0.025eV以下成為主要成分。但是，即使是在上述核反應堆的情況下，有時也會微量地包含能量比上述熱中子(TN)高的超熱中子(EN)、高速中子(FN)的成分。另外，在使用加速器作為中子發生源的情況下，中子廣泛地分布至更高的能量。