由于中子的独特特性,中子射线照相或N射线是一种强大的无损检测方法。尽管机理相似,但由于每种材料对不同材料的穿透深度不同,因此与X射线相比,N射线提供了新的视角。由于无法获得足够强大的中子源,中子射线照相术在非破坏性测试和材料研究应用中的利用不足,而凤凰城的高通量中子发生器正在改变着现状。
中子射线照相术对弹药成像特别有用。在此中子图像中,中子与枪支内的零件相互作用,并显示高能X射线无法描绘的细节,甚至包括火药在药筒中的位置。
X射线和中子与物质的相互作用不同,从而产生独特的图像。这款旋转电话由许多轻巧的材料组成。较低能量的170 kV X射线束无法穿透电话的较密材料。较高能量的440 kV X射线束可以穿透较稠密的材料,但能量太高,无法生成较轻材料的图像。中子束可以穿透稠密的材料,但不能穿透轻质的材料,所产生的图像比任何一个X射线图像都能显示更多的电话内部工作细节。这就是使中子射线照相成为材料科学,材料研究中X射线照相的强大补充工具的原因。和无损检测应用程序。
以这种手平面为例,它是查看中子图像如何向您显示X射线射线照相无法看到的细节的“平面”。从整体上看,这三种具有不同能量的X射线射线照相几乎都可以显示与单个中子图像一样多的细节!
与旋转电话的图像一样,这些喷油器描绘了高能和低能X射线图像以及中子成像之间的差异。用100 kV X射线拍摄的图像缺少有关喷油器结构的重要细节,因为X射线无法轻易穿透稠密的材料外层。但是,用190 kV X射线拍摄的图像也错过了重要的细节,因为尽管X射线可以更容易地穿过较稠密的材料,但它们也也很容易穿过较轻的材料。另一方面,中子成像比X射线射线照相图像本身提供的细节更多。
特别地,两个燃料喷射器已经被调味品堵塞,这些调味品在N射线图像中显示为白色堵塞,在X射线图像中完全不显示。这显示了中子射线照相术在根除缺陷零件和其他无损检测应用中的价值!
单击并在垂直线上拖动以比较X射线射线照相和中子射线照相图像。中子成像相对于X射线图像提供的一个优势是,可以看到高能量或低能量X射线上未显示的细节(例如喷油器内的堵塞)。
喷射机构的组件,特别是那些包含高能材料的组件,特别适合中子成像,因为金属壳中的轻,富氢的高能材料很容易被中子而不是X射线成膜。这些弹射座椅手柄包含设计用来触发这些高能装置的弹簧加载机构,还揭示了X射线和中子射线照相之间的关键区别。
尽管弹射座椅手柄的中子图像和X射线图像都描述了内部机构的许多相同细节,但在X射线图像中手柄部件的对比度较低时,可以看到材料的均匀性。这表明许多材料具有相似的密度。但是,弹射座椅手柄的中子图像在手柄的不同部分之间显示出更高的对比度,因为中子不会随密度线性衰减,甚至非常相似的材料(例如元素周期表中彼此靠近的元素)也可以看起来在中子图像中彼此完全不同。
喷气发动机涡轮叶片的横截面展示了工业中子射线照相术最有用和独特的应用之一。涡轮机叶片铸在陶瓷模具周围,陶瓷碎片会堵塞其重要的冷却通道。冷却通道堵塞的刀片在操作过程中可能会破裂甚至熔化,因此必须100%确定地清除此类缺陷。可靠地检测这些陶瓷碎片的唯一方法是在含有g的溶液中洗涤叶片,g是一种具有高中子截面的元素。 the渗入陶瓷的多孔结构后,碎片将在最终的中子图像上形成鲜明的对比。
由于中子很容易穿过密度较高的金属,因此左侧3.5英寸硬盘驱动器的中子图像主要显示出硬盘内部的密度较小的塑料组件。右侧的2.5英寸外部硬盘驱动器完全装在塑料壳中,对中子来说更不透明,但并非完全不透明。
单击并在垂直线上拖动以比较X射线和N射线成像。对于中子而言,硬盘驱动器的大多数金属部件(例如面板,读/写磁头以及磁盘本身)是完全透明的,从而可以更清晰地查看一些不可见的组件(如果有的话) ,在X射线图像中。
我们凤凰城的中子放射学专家!与X射线不同,中子会被肉和肌肉大量衰减,从而为这些蝙蝠标本的放射线图像提供了独特的视角。这就是为什么您的牙医可能不感兴趣在牙齿检查过程中向牙齿发射中子辐射的原因之一。
中子射线照相可以为消费类电子产品提供有趣的外观。就像在硬盘驱动器图像中一样,中子束中的塑料比大多数电子组件对中子更不透明,从而提供了这些项目的结构的独特视图。
从X射线或中子的角度来看,您的秘密并不安全,但是两种射线照相在这些图像中显示出截然不同的视角。富含氢的塑料成分在中子图像上特别不透明,但在X射线图像上由于塑料和其他氢化合物的高中子衰减而更加透明。霍尼韦尔保险柜的特写镜头显示,中子成像甚至可以在保险柜门上浮雕徽标的细节上显示出来!
中子射线照相术和X射线射线照相术都可以提供彼此不同的优势。在这些图像中,两者都描述了所讨论的手电筒的独特功能。 Phoenix目前正在研究一种将来自X射线和中子成像的数据无缝组合到混合图像中的方法,对于X射线射线照相和中子射线照相均不可或缺的情况,它将无与伦比地观察物体的内部工作情况数据。
单击并在垂直线上拖动以比较X射线和中子成像。为了比较X射线和中子成像的优缺点,我们用钉书钉和一个塑料小雕像装满了一个玻璃罐。在X射线图像中,只有钉书钉可见。通过中子成像,订书钉远不可见,但是由于中子与塑料的相互作用越来越大,因此隐藏在其中的小雕像是完全可见的。