闪烁器和实时成像技术

中子闪烁器由能对中子作出即时反应的材料和相关的荧光材料组成，如用硼-10（¹⁰B）或锂-6（⁶Li）作添加剂的荧光物质就是非常有效的图像转换器。闪烁器常放在胶片后面，10B或⁶Li吸收中子所产生的带电粒子在荧光物质中可引起光闪烁，所形成的光图像则被记录在胶片上。虽然中子闪烁器约比钆屏快约100倍，但图像的对比度和分辨力不那么好。在一般条件下空间分辨力约在50～100μm，钢的对比度约为厚度差的2%～4%。

通常，实时成像需要将中子图像转换成能用标准电视摄像机观看的光学图像，为此采用了中子图像增强器管，管中的元器件有中子闪烁器屏、光电发射层、聚焦电极和荧光输出屏。放在中子束中的试件其图像通过中子闪烁器被变成可见的，再通过光电发射层转换成电子图像，经处理后以合适的亮度显示在荧光屏上。此法的分辨力低于胶片法，优点是快速、远距离观测和具有观察动态事件的能力，如观察钢管道中或汽车和飞机发动机中的液流。在中子强度高达10⁵～10⁷n/（cm²·s）时，实时成像系统的空间分辨力约为0.25～0.5mm，对于钢试样，对比度约为2%～4%厚度差，可跟踪每分钟移动几米的物体而图像仍很清晰。在中子强度较低的情况下图像质量稍有下降，例如在中子强度约为10⁴n/（cm²·s）的试验中，13mm厚的钢可观测到的单一画面的对比度是16%。用电子集成技术可减小波动并能改善低强度中子的实时成像质量。图2.3-3为用于中子实时成像的电视系统框图。

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图2.3-3 用于中子实时成像的电视系统框图