利用光中子透射对物体成像的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种透射成像装置，特别是涉及一种利用光中子透射对物体成像的装置。
【背景技术】
[0002]在利用直线电子加速器产生的光中子源进行透射成像时，首先要解决X射线脉冲对光中子探测的干扰问题，由于光中子是X射线的伴生物，而后者的强度远远大于前者(约大4~5个量级)，因此，即使某个探测器对中子非常敏感而对光子又相当不敏感，X射线脉冲的信号幅度也仍会明显超过光中子脉冲的信号幅度，此时所获得的透射成像信息就主要来自于X射线脉冲的贡献，而非光中子的贡献。
[0003]因此，在透射成像时，为了消除X射线脉冲的干扰，在现有技术中提出了“中子慢化体+中子吸收体”的方案(例如，参照公开号为CN102109473A的专利申请)。但是，在这样的方案中依然存在如下问题。即，在这样的方案中利用中子慢化体对入射到探测器的光中子进行减速，通过慢化过程将光中子的测量时间进行延迟，使光中子在被中子吸收体探测到时X射线脉冲在探测器内的信号已经结束，从而消除了 X射线脉冲对光中子脉冲信号的干扰。这种方法可以被认为是一种“用空间换时间”的方法，即，光中子的慢化过程保证了光中子在测量时免于被X射线脉冲所干扰。但是，这也导致了光中子入射位置的扩散，光中子的吸收位置偏离了原来的入射点，这使得光中子成像的位置分辨率变差。一般而言，由中子慢化过程导致的分辨率变差约为10cm。图1A和图1B是现有技术中同一个物体的X射线透射图像和光中子透射图像，其中，图1A是X射线透射图像，图1B是光中子透射图像。由于前述那样的原因，如图1A和图1B所示，相对于X射线透射图像，光中子透射图像的分辨率变差。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种能够改善分辨率的利用光中子透射对物体成像的装置，能够将分辨率由因为中子慢化过程而导致的1cm提尚到2cm。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型提供一种利用光中子透射对物体成像的装置，其使用光中子射线透射所述物体，其特征在于，具备:
[0006]光中子源，发射用于对所述物体进行照射的光中子射线；
[0007]探测器，对来自所述光中子源的光中子射线进行接收；以及
[0008]成像系统，根据由所述探测器接收到的光中子射线对所述物体进行成像，
[0009]所述探测器是以能够使光中子慢化并且能够吸收光中子的方式构成的探测器，
[0010]来自所述光中子源的光中子射线的入射方向与所述探测器的表面的法线方向所成的角度处于60度?87度的范围。
[0011]此外，在本实用新型的利用光中子透射对物体成像的装置中，所述探测器是利用了载有中子吸收核素的闪烁体的探测器。
[0012]此外，在本实用新型的利用光中子透射对物体成像的装置中，所述吸收核素是WB、6L1、155Gd 或者 157GcL
[0013]此外，在本实用新型的利用光中子透射对物体成像的装置中，来自所述光中子源的光中子射线的入射方向与所述探测器的表面的法线方向所成的角度为70度?80度的范围。
[0014]此外，在本实用新型的利用光中子透射对物体成像的装置中，来自所述光中子源的光中子射线的入射方向与所述探测器的表面的法线方向所成的角度为78度。
[0015]此外，在本实用新型的利用光中子透射对物体成像的装置中，所述光中子源是利用直线电子加速器产生的光中子源。
[0016]此外，在本实用新型的利用光中子透射对物体成像的装置中，来自所述光中子源的光中子的能量为I?lOMeV。
[0017]如上所述，根据本实用新型，使来自光中子源的光中子射线与能够使光中子慢化并且能够吸收光中子的探测器的表面的法线方向所成角度Θ为60度?87度的范围，由此，能够将分辨率从1cm提高到2cm左右，从而解决了现有技术中的由于中子慢化体的使用而导致分别率下降的问题。
【附图说明】
[0018]图1A和图1B是现有技术中同一个物体的X射线透射图像和光中子透射图像，图1A是X射线透射图像，图1B是光中子透射图像。
[0019]图2是从不同角度入射的光中子在载硼液闪中的吸收位置的分布图。
[0020]图3是从不同角度在同一入射点的光中子在载硼液闪中的吸收位置沿X方向的统
i+o
[0021]图4是本实用新型中的光中子探测器的原理的示意图。
[0022]图5是利用了图4所示的光中子探测器得到的4种材料的透射成像位置分辨率的模拟结果。
【具体实施方式】
[0023]以下，参照附图对本实用新型进行说明。
[0024]首先，对本实用新型的技术前提进行说明。当中子的能量不是很高的时候(即，数MeV或更低，光中子的能量满足这个能量范围)，其与质子的弹性散射主要表现为S波碰撞。在质心系中，S波碰撞导致散射中子的方向是各向同性的。因此，在碰撞一次之后，基本就可以认为中子已经丧失了对入射方向的“记忆”。由此，能够近似地认为，无论中子是以怎样的方式射入到一个慢化体的表面，其在慢化体中的散射过程都是近似相同的。图2是从不同角度入射的中子在载硼液闪中的吸收位置的分布图。在图2中给出了三个不同的入射角度(即，与载硼液闪的表面的法线方向所成的角度:0度，45度，85度)的中子在射入到载硼液闪探测器后的吸收位置，此外，在图3中给出了从不同角度于同一入射点的中子在载硼液闪中的吸收位置沿X方向的统计。
[0025]从图2和图3的结果可以看出，无论入射角度怎么改变，中子吸收位置的离散性差异并不大，在图3的结果给出的三种情形下，中子吸收位置沿X方向分布的标准偏差分别为5.7cm、6.3cm 和 6.9cm0
[0026]关于本实用新型的利用光中子透射对物体成像的装置，其具备光中子源、探测器以及成像系统，其中，光中子源发射用于对物体进行照射的光中子射线，探测器对来自光中子源的光中子射线进行接收，成像系统根据由探测器接收到的光中子射线对物体进行成像。在本实用新型中，成像系统的结构及其工作原理是与现有技术相同。此外，本实用新型的关键在于探测器的结构及其布置方式。
[0027]此处基于前述的物理基础，实用新型人在本申请中提出了如图4所示那样的光中子探测器原理。图4是本实用新型中的