光中子探测器的原理的示意图。在图4中，光中子探测器以能够使光中子慢化并且能够吸收光中子的方式构成，例如利用载硼液闪来慢化与吸收中子，此外，也可以是载有其它中子吸收核素例如6L1、155Gd或者157Gd等的闪烁体。如图4所示，来自光中子源的光中子的入射方向(光中子射线的入射方向)不是正面面对载硼液闪，而是与载硼液闪的入射面的法线方向之间存在预定角度范围的夹角Θ，这个角度(即，夹角Θ )会随着光中子入射方向的不同而有所不同(这是因为，光中子源是个点源，源探距离又不是无穷大)，但是，总体而言在本实用新型中使夹角Θ保持在78度左右，这样就使得cos Θ约等于1/5。在本实用新型中，这样设计的目的在于，使光中子在探测器内的吸收位置的离散性在经过投影(探测器的表面在中子入射面上的投影)之后缩减为原来的1/5。即，如图4所示那样，在成像时将光中子吸收位置投影在中子入射面上进行成像(图4中的中子入射面的位置是为了便于观察而假设的位置，实际上的位置可以不在此处)。由图4可以看出，由于cos Θ约等于1/5，所以，光中子在探测器内的吸收位置在投影到中子入射面之后，其大小从1cm变为2cm，即在中子入射面上的吸收位置的大小为2cm。由于在吸收位置实际上所吸收的光中子的数量没有变化，而吸收位置由原来的1cm大小变为2cm的大小，所以探测器的分辨率得到了改善(即，光中子在探测器内的吸收位置在经过投影之后变为2cm，分辨率提高了 5倍)。
[0028]此外，只要上述的夹角Θ在60度?87度的范围内就能够得到上述效果，进一步优选的是夹角Θ在70度?80度的范围，更优选的是夹角Θ为78度。
[0029]此外，本实用新型的利用光中子透射对物体成像的系统与现有技术类似，但是具有如上所述那样的不同于现有技术的特征。
[0030]具体地说，在本实用新型的利用光中子透射对物体成像的装置中，首先，使光中子源工作，光中子源发射光中子射线并且照射受检查对象(即，所述物体)，此处，光中子源并不特别地限定，可以是例如利用直线电子加速器产生的光中子源，也可以使其它的光中子源。此外，关于来自光中子源的光中子的能量，优选的是例如I?lOMeV，当然并不限于此，也可以是其它的能量范围。接着，位于受检查对象的与光中子源对置的一侧的探测器对来自光中子源的光中子射线进行接收(其中包括透射了受检测对象的光中子射线和未透射受检查对象的光中子射线)，如前述那样，此处所使用的探测器是能够使光中子慢化并且能够对其进行吸收的探测器，例如可以是利用了载有kiB^LL155GcI或者157Gd等的中子吸收核素的闪烁体的探测器，但是，这些仅是示例而并不是限定，只要是能够使中子慢化并对其进行吸收即可。接着，根据探测器所接收到的光中子，对受检测对象进行成像，成像方法能够使用现有技术中的任意的成像方法，这在本实用新型中没有特别限定。但是，需要说明的是，为了实现本实用新型的提高分辨率的目的，如前述那样，来自光中子源的光中子射线的入射方向与探测器的表面的法线方向需要成预定范围的夹角，例如，成78度的夹角，但是，并不限于此，只要能够在将在探测器中的吸收位置投影到中子入射面上时使吸收位置比原来小的角度都可以，在本实用新型中优选的是60度?87度的范围，这样，与现有技术相比，在使用了中子慢化体和中子吸收体的组合的情况下，也能够将由于中子慢化过程而导致的1cm的分辨率变为例如2cm左右。
[0031]此外，并不限于如上所说的，只要使光中子射线的入射方向与能使光中子慢化且能吸收光中子的探测器的表面的法线方向所成的夹角在上述范围内，其它的方面可以任意变更或者组合。
[0032]此外，图5是利用了图4中的光中子探测器得到的聚乙烯、木头、铁以及金这4种材料的透射成像位置分辨率的模拟结果。从图5可以看出，0.5LP/cm的线对卡是可以分辨的，即能够实现2cm的空间位置分辨。
[0033]如上所述，对本申请实用新型进行了说明，但是并不限于此，应该理解为能够在本实用新型宗旨的范围内进彳丁各种变更。
【主权项】
1.一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: 光中子源，发射用于对所述物体进行照射的光中子射线； 探测器，对来自所述光中子源的光中子射线进行接收；以及 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， 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， 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。
2.如权利要求1所述的利用光中子透射对物体成像的装置，其特征在于， 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。
3.如权利要求2所述的利用光中子透射对物体成像的装置，其特征在于， 所述吸收核素是1QB、6L1、155Gd或者157GcL
4.如权利要求1?3的任一项所述的利用光中子透射对物体成像的装置，其特征在于， 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。
5.如权利要求4所述的利用光中子透射对物体成像的装置，其特征在于， 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。
【专利摘要】本实用新型涉及利用光中子透射对物体成像的装置。本实用新型的装置使用光中子射线透射所述物体，具备：光中子源，发射用于对所述物体进行照射的光中子射线；探测器，对来自所述光中子源的光中子射线进行接收；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，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，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。根据本实用新型，通过使来自光中子源的光中子射线的入射方向与探测器的表面的法线方向所成的角度θ为60度～87度的范围，从而能够将分辨率由10cm提高到2cm左右。
【IPC分类】G01N23-05
【公开号】CN204346955
【申请号】CN201420558258
【发明人】杨祎罡, 张勤俭, 李元景, 张智
【申请人】同方威视技术股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年9月26日