CN109073770A - 中子栅格、中子栅格层叠体、中子栅格装置及中子栅格的制造方法 - Google Patents

Abstract

中子栅格具备：栅格部，所述栅格部具有使透过对象物的第1中子的至少一部分透过的多个间隔物和将被对象物散射的第2中子的至少一部分吸收的多个吸收体，间隔物及吸收体沿着第1方向交替地排列且沿着与第1方向交叉的第2方向延伸；和一对覆盖材，所述一对覆盖材沿着与第1方向及第2方向交叉的第3方向来夹持栅格部且使第1中子的至少一部分及第2中子的至少一部分透过。间隔物与吸收体之间的热膨胀系数差为±9×10^‑6/℃以内；或者间隔物的杨氏模量为100GPa以上。

Description

中子栅格、中子栅格层叠体、中子栅格装置及中子栅格的制造 方法

技术领域

实施方式涉及中子栅格、中子栅格层叠体、中子栅格装置及中子栅格的制造方法。

背景技术

在X射线、γ射线等放射线透过物质时，吸收、散射会因该物质的种类或形状而不同。如果将该吸收、散射的不同以例如照片或录像、数字文件等形式进行记录，则能够把握物质的破损状态、变化、填充状态等。测定X射线的吸收、散射一般就X射线而言是以X射线照片的形式被用作诊察人体的内部的状态的方法。在不破坏想要测定的物体或试样的情况下测定内部的状态的该方法被称为辐射照相术或非破坏放射线摄影法。

在使用了X射线的医疗摄影中，一次X射线从X射线发生源的焦点以放射状被放射，并照射至被检体。一次X射线的一部分被被检体吸收，剩余部分不改变角度地直接衰减而透过被检体，被显像体所记录。另一方面，上述一次X射线如果被照射至上述被检体，则除了吸收以外还依赖于该物质而发生散射，作为散射线的二次X射线、三次X射线等与一次X射线改变角度地朝向显像体。

在想要以该状态得到上述被检体的透射图像的情况下，除了上述一次X射线以外，二次X射线及三次X射线等也会被上述显像体所记录。因此，由于由上述二次X射线及三次X射线等散射X射线得到的透射图像会相对于由上述一次X射线得到的透射图像发生重叠，因此无法得到清晰的透射图像。

从这样的观点出发，通常会在上述被检体与上述显像体之间配置栅格(格子)，将上述二次X射线及三次X射线等散射X射线除去而得到清晰的透射图像。

上述栅格部是在与上述一次X射线的照射方向大致平行的方向上排列X射线吸收率低的间隔物部和X射线吸收率高的吸收箔、且在与上述照射方向大致垂直的方向上被层叠而成。对于上述间隔物，例如使用了纤维或树脂、木片、铝(Al)，对于上述箔，使用了铅箔等包含重的元素的箔。其结果是，角度与上述一次X射线不同的二次X射线及三次X射线等散射X射线被栅格的铅箔吸收而被除去。

上述栅格有下述格栅等：对照从X射线源的焦点到显像体为止的距离而使栅格的角度与一次X射线的角度一致的聚焦栅格、假定了上述一次X射线被平行地照射的平行栅格以及中心的铅箔与外侧的铅箔的高度不同的带锥度的栅格。这样的栅格作为JIS Z 4910：2015指南有规格的说明。

还已知有与X射线同样地使用中子来获得被检体的透射图像的方法。这样的方法被称为中子辐射照相术或中子成像等，在通过以往的利用X射线或γ射线的辐射照相术基本不可能摄影的在金属中包含氢或含有氢原子的水、树脂、油、醇等的燃料电池及发动机、贮氢的领域被积极地使用。这起因于：中子与质量大致相等的氢等的散射反应显著，对于含有氢的水、塑料等感度高。另外，还适于钆(Gd)、镉(Cd)或硼(B)等特定的中子吸收材料的图像化。

但是，在如上述那样使用中子来获得被检体的透射图像的情况下，也存在下述这样的问题：与X射线的情况同样地会产生中子的散射，由散射的中子形成的图像与上述透射图像重叠，无法得到清晰的透射图像。但是，与X射线不同，在中子的情况下，与被检体的构成元素的反应会因中子的能量而不同，二次生成的中子(散射中子)也变得不同。

就使用核反应堆作为中子发生源的中子辐射照相术而言，所使用的中子中热中子(thermal neutron)成为主要成分，其能量分布中0.025eV以下成为主要成分。但是，即使是在上述核反应堆的情况下，有时也会微量地包含能量比上述热中子(TN)高的超热中子(EN)、高速中子(FN)的成分。另外，在使用加速器作为中子发生源的情况下，中子广泛地分布至更高的能量。

上述的高速中子与氢反应而变换成热中子。因此，在想要使用中子来获得被检体的透射图像的情况下，与使用X射线的情况不同，由上述被检体中会新生成热中子，通过该热中子形成的图像与想要通过本来的热中子而得到的透射图像发生重叠，成为无法得到清晰的透射图像的原因。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-130460号公报

专利文献2：日本特开2008-232731号公报

发明内容

本发明的实施方式的目的在于，在使用中子、特别是热中子来获得被检体的透射图像时，将成为上述透射图像的噪声的原因的被散射的中子除去。

实施方式的中子栅格具备：栅格部，所述栅格部具有使透过对象物的第1中子的至少一部分透过的多个间隔物(spacer)和将被对象物散射的第2中子的至少一部分吸收的多个吸收体，间隔物及吸收体沿着第1方向交替地排列且沿着与第1方向交叉的第2方向延伸；和一对覆盖材，所述一对覆盖材沿着与第1方向及第2方向交叉的第3方向来夹持栅格部且使第1中子的至少一部分及第2中子的至少一部分透过。其中，间隔物与吸收体之间的热膨胀系数差为±9×10^-6/℃以内；或者间隔物的杨氏模量为100GPa以上。

附图说明

图1是表示测定系统的结构例的构成图。

图2是用于说明得到被检体的透射图像的方法的示意图。

图3是表示中子栅格的结构例的截面示意图。

图4是表示中子栅格的其它结构例的截面示意图。

图5是表示元素与热中子质量衰减系数的关系的图表。

图6是表示中子能量与吸收系数的关系的图。

图7是表示层叠体中的膜厚与热中子的捕捉效率的关系的图。

图8是用于说明得到被检体的透射图像的其它方法的示意图。

具体实施方式

(中子栅格)

<中子栅格的构成>

图1是表示中子辐射照相术测定系统的构成例的示意图。图1图示出利用使用了中子图像增强器(中子I.I.)的显像体和使用了核反应堆的中子发生源的例子。图2是用于说明使用测定系统来获得被检体等对象物的透射图像的方法的示意图。图3及图4是表示测定系统中使用的中子栅格的结构例的截面示意图。

图1中所示的测定系统10具备：由核反应堆制成的中子发生源11、配置在中子发生源11的中子出射侧的减速剂12和准直器13。另外，图1进一步图示出配置在准直器13的中子出射侧的被检体14和隔着被检体14而与准直器13等相对向的中子栅格15及显像体(中子I.I.)16。图1中，来自减速剂12的中子出射宽度被定义为D，准直器13的长度被定义为L。

中子栅格15如图3中所示的那样具备：具有多个间隔物151和多个中子吸收体152的栅格部、覆盖材153和覆盖材154。

间隔物151能够使透过被检体14等对象物的第1中子的至少一部分透过。中子吸收体152能够将被上述对象物散射的第2中子的至少一部分吸收。

间隔物151及中子吸收体152例如沿着第1方向交替地排列。如由图1及图2表明的那样，多个间隔物151及多个中子吸收体152的排列方向(第1方向)与来自中子发生源11等射线源的中子(第1中子)的至少一部分的照射方向(入射方向)大致垂直。另外，间隔物151及中子吸收体152例如沿着与第1方向交叉的第2方向延伸。第2方向也可以与第1方向垂直地交叉。此外，间隔物151及中子吸收体152中的至少一者按照彼此的间隔从覆盖材153朝向覆盖材154发生扩展的方式延伸(聚焦型)。并不限定于此，但间隔物151及中子吸收体152中的至少一者也可以如图4中所示的那样，从覆盖材153朝向覆盖材154与上述照射方向大致平行地延伸(平行型)。在图3中，第1方向上的间隔物151的宽度被定义为d，第1方向上的中子吸收体152的宽度被定义为D，覆盖材153与覆盖材154的间隔(栅格部的厚度)被定义为h，中子栅格15的中心轴被定义为I-I。

实施方式的中子栅格在使用中子、特别是热中子来获得被检体的透射图像时，在上述被检体与显像体之间，作为其构成要素的间隔物及中子吸收体按照与上述中子的照射方向大致平行地延伸的方式来配置。在该情况下，上述间隔物和上述中子吸收体的排列方向与上述中子的照射方向大致垂直。

“大致平行”及“大致垂直”的用语是考虑中子由点线源O被照射的情况来定义的。即，由点线源O照射的中子是以放射状照射至被检体14，并以放射状入射至中子栅格15。在该情况下，透过被检体14的中心部的中子相对于中子栅格15基本上是垂直地入射，但透过被检体14的端部的中子相对于中子栅格15是以规定的角度入射。

在考虑相对于中子栅格15以规定的角度入射的中子的情况下，由于多个间隔物151及多个中子吸收体152的排列方向未必与上述中子的照射方向垂直，各间隔物及各中子吸收体也未必与上述中子的照射方向平行地延伸，因此这样的情况也包含于“大致平行”及“大致垂直”中。

中子吸收体152的热中子质量衰减系数大到间隔物151的热中子质量衰减系数的100倍以上。由此，中子会透过间隔物151，但不会透过中子吸收体152而变得容易被中子吸收体152吸收。

通过满足间隔物151及中子吸收体152的配置条件和物理条件，使得中子栅格15能够对上述中子发挥作为用于除去散射的中子(第2中子)的栅格的功能。

一对覆盖材即覆盖材153及覆盖材154例如沿着与第1方向及第2方向垂直地交叉的第3方向来夹持多个间隔物151及多个中子吸收体152。第3方向也可以与第1方向及第2方向垂直地交叉。即，覆盖材153及覆盖材154与中子的照射方向重叠。

由中子发生源(核反应堆)11产生的高速中子通过减速剂12被转换成热中子，一部分通过准直器13被引出后照射至被检体14，在透过被检体14后，经过中子栅格15后被显像体(中子图像增强器(I.I.))16记录影像图像。其结果是，能够由显像体(中子I.I.)16获得被检体14的透射图像。

在中子发生源11通过准直器13的存在等而构成点线源O的情况下，如图2中所示的那样，由点线源O照射出的热中子n1(第1中子)以放射状扩展而到达至被检体14。之后，热中子n1的大部分透过被检体14，经由中子栅格15而到达至显像体16。这起因于：如上述那样，构成中子栅格15的间隔物151及中子吸收体152按照与热中子n1的照射方向成为大致平行的方式延伸，另一方面，其排列方向与上述照射方向成为大致垂直，虽然热中子n1的一部分被中子吸收体152吸收，但剩余部分大多会透过间隔物151。

热中子n1的一部分在被检体14的表面及内部发生散射，成为第2中子即散射热中子ns。该散射热中子ns如由图2也表明的那样，沿与本来的热中子n1的照射方向不同的方向无序地散射。因此，散射热中子ns向中子栅格15的入射角度不会与构成中子栅格15的间隔物151及中子吸收体152的延伸方向成为大致平行，另外，也不会相对于其排列方向成为大致垂直。因而，散射热中子ns不会透过间隔物151而会倾斜地入射至中子吸收体152并被吸收。其结果是，在显像体16中，能够仅得到由本来的热中子n1产生的透射图像，能够防止由散射热中子ns产生的图像与上述透射图像发生重叠。其结果是，在显像体16中能够得到被检体14的清晰的透射图像。

散射热中子ns不仅有热中子n1被照射至被检体14的情况，还有在准直器13等对象物中热中子n1发生散射而形成的情况。但是，像这样形成的散射热中子ns也基于上述的原理，会被中子栅格15吸收除去，不会形成对作为目标的透射图像产生噪声的图像。

由中子发生源11产生的中子并非通过减速剂12而全部被转换成热中子，而是一部分会成为超热中子或高速中子。但是，像这样的中子也基于上述的原理，会被中子栅格15吸收除去，不会形成对作为目标的透射图像产生噪声的图像。

即使是在能量比由中子发生源产生的热中子高的超热中子或快中子(高速中子)的成分与氢等反应而被转换成热中子的情况下，该次生的热中子也会沿与上述中子的照射方向不同的方向无序地散射并以规定的角度入射至上述中子栅格的上述中子吸收体中从而被吸收。因此，由像这样次生的热中子产生的图像不会与上述透射图像重叠。

如以上那样由中子发生源照射出的本来的中子即热中子由于上述中子栅格的上述间隔物及中子吸收体按照与上述中子的照射方向大致平行地延伸的方式配置，因此虽然被上述中子栅格的上述中子吸收体部分吸收，但是不会被完全吸收，能够得到作为目标的上述被检体的透射图像。

<中子栅格的构成材料>

接下来，对构成中子栅格15的材料进行叙述。图5是将横轴表示为元素的原子序数，纵轴中示出了热中子质量衰减系数。作为参考，将100kV的X射线的吸收系数以实线示于图中。

如果参照图5，则可知：Li、B、Cd、In、Sm、Gd显示出高的热中子质量衰减系数。另一方面可知：Al、Si、Sn、W、Au、Pb、Bi显示出低的热中子质量衰减系数。

即使在具有相对于间隔物151的第1热中子质量衰减系数具有100倍以上的大小的第2热中子质量衰减系数的中子吸收体152的情况下，也会由于间隔物151每1片的厚度薄至1.0mm以下，因此容易产生翘曲或变形，即使排列有多个，也会因该翘曲或变形而产生热中子的透过方向的不均，难以得到恒定的透过，难以得到清晰的透射图像。因而，就实施方式的中子栅格而言，优选构成要素的间隔物及中子吸收体不易产生翘曲或变形。

因此，构成中子栅格的材料优选的是，不仅要考虑热中子质量衰减系数，还要为了将间隔物151的热膨胀系数与中子吸收体152的热膨胀系数之差设定为±9×10^-6/℃以内或者将间隔物151的杨氏模量设定为100GPa以上来进行选择。由此，能够抑制间隔物151和中子吸收体152的翘曲、变形。此外，更优选间隔物151的热膨胀系数与中子吸收体152的热膨胀系数之差为±9×10^-6/℃以内并且间隔物151的杨氏模量为100GPa以上。在间隔物151与中子吸收体152的热膨胀系数之差大于±9×10^-6/℃的情况下，容易因热的影响而产生翘曲、变形，间隔物151的杨氏模量低于100GPa时，容易因热的影响及外部应力而产生翘曲、变形，这些情况都容易形成对中子的透射图像产生噪声的图像。

表1表示热中子质量衰减系数高的材料的热膨胀系数及杨氏模量。表2表示热中子质量衰减系数低的材料的热膨胀系数及杨氏模量。根据图5及表1、表2，间隔物151优选包含Si、W及陶瓷(选自Al₂O₃、AlN、SiC及Y₂O₃中的至少一种)中的至少1种材料或其中的元素；中子吸收体152优选包含B、Gd、Sm、Li及Cd中的至少1种材料或其中的元素。另外，作为中子吸收体152，也可以是作为高速中子吸收体使用的Ta或包含Ta的材料。

[表1]

[表2]

间隔物151及中子吸收体152可以由上述中所含的金属元素单质制成，只要是包含上述的元素，则也可以制成为合金或其他的化合物。

从化学稳定、以及形成时的原料的获得的容易性、形成的容易性等观点出发，中子吸收体152优选由包含氧化钆(Gd₂O₃)、含有浓缩硼的碳化硼(¹⁰B₄C)、B及Gd中的至少1者的膜体制成。

图6是对于硼(B)和钆(Gd)示出相对于中子能量的相对吸收特性的图。图6示出了将热中子的能量为0.025eV时标准化为1时的与冷中子(CN)、热中子(TN)、超热中子(EN)及高速中子(FN)对应的中子能量与吸收系数的相对值的关系。在硼(B)的情况下，由中子进行的吸收主要是同位素的B-10，B-11几乎不会吸收。在钆(Gd)的情况下也是吸收大的是同位素的Gd-157。图6中记载的热中子的吸收系数是以[b](靶恩)这样的单位来表示，该数值越大则会越多地被吸收。天然存在的钆(Gd)与B-10相比，吸收系数大约10倍以上。

可知：在比能量高于热中子的超热中子的区域更高的能量区域中，钆(Gd)的吸收系数与硼(B)相比极端变小。因此，在作为中子栅格15在比热中子高的中子能量中进行使用的情况下，优选由含有B-10的材料来制成中子吸收体。相反在热中子以下的能量的情况下，优选的是在该能量区域种吸收系数大的钆(Gd)。

覆盖材153及覆盖材154优选包含可透过中子且不会透过X射线及γ射线那样的原子序数大的材料。被照射中子的空间一般除了中子以外还包含许多X射线、γ射线。因此，覆盖材153及覆盖材154优选将由X射线、γ射线产生的噪声除去。从该观点出发，覆盖材153及覆盖材154优选例如由钨(W)、铅(Pb)、铋(Bi)等材料或以它们作为主要成分的合金制成。

覆盖材153及覆盖材154可以按照下述方式形成：以铝(Al)作为支撑材，在该支撑材上将钨(W)、铅(Pb)、铋(Bi)等材料或以它们作为主要成分的合金形成为膜状或者以板状构件的形式进行贴合。为了轻量化，也可以直接是铝(Al)。

<中子栅格的变形例>

上述的中子栅格15也可以单独使用，但也可以组合至少2个以上、且按照制成各中子栅格15的间隔物151及中子吸收体152进行交叉的方式来层叠从而制成栅格层叠体。在该情况下，不仅可以进行一个方向上的散射热中子ns的吸收除去，还可以进行其它方向上的散射热中子ns的吸收除去。例如，如果使2个中子栅格15按照构成各中子栅格15的间隔物151及中子吸收体152彼此正交的方式进行设定，则能够在X方向及Y方向的2个方向上进行二维的散射热中子ns的吸收除去。

(中子栅格的制造方法)

接下来，对上述的中子栅格15的制造方法进行说明。

<第1制造方法>

中子栅格15的第1制造方法具备下述工序：对每个间隔物151重复下述工序的工序，该重复工序是在间隔物151的表面使用蒸镀法来形成包含能够适用于中子吸收体152的材料的中子吸收体152的膜体；将间隔物151及中子吸收体152沿着第1方向进行排列从而形成栅格部的工序；和沿着第3方向利用覆盖材153及覆盖材154来夹持栅格部的工序。

根据第1制造方法，中子吸收体152成为以膜体的形式来形成，此外，该膜体因使用了上述蒸镀法，从而成为构成原子被致密地填充的状态。因此，中子吸收体152中的有助于中子吸收的原子的数密度变大，即使减小上述膜体的厚度，也能够充分地吸收散射热中子等。实际上，通过将上述膜体的厚度(第1方向上的膜体的宽度)设定为0.01μm～30μm的范围，从而能够将散射热中子ns以至少约30％～80％的范围进行吸收、除去。

即使上述膜体的厚度超过30μm，散射热中子ns的吸收及除去的比例也不会大大超过80％而上升。因此，从原料的使用效率等观点出发，以膜体的形式制成的中子吸收体152的厚度的上限也优选设定为30μm左右。另一方面，如果作为膜体的中子吸收体152的厚度小于0.01μm，则散射热中子ns的吸收除去的比例减少，有可能中子栅格15自身不会发挥其本来的功能。

图7是利用He-3中子检测器对在铝基板上蒸镀氧化钆(Gd₂O₃)而得到的层叠体中的热中子的捕捉效率进行测定而得到的结果。氧化钆(Gd₂O₃)的理论密度为7.4g/cm³，但根据实验结果来看，有效的密度一致为4g/cm³。如果参照该结果，则氧化钆(Gd₂O₃)的厚度为5μm时确认到约30％的捕捉(吸收)，厚度为30μm时确认到80％的捕捉(吸收)。

图7中示出了热中子垂直地(与上述层叠体的厚度方向平行地)入射至上述层叠体的膜面的情况。但是，实际的散射热中子ns由于是相对于中子栅格15即中子吸收体152倾斜地入射，因此中子吸收体152相对于散射热中子ns的有效的厚度与图7中所示那样的垂直入射的情况相比是增大的。

图7中，在上述层叠体中的氧化钆(Gd₂O₃)的厚度为5μm时确认到约30％的捕捉(吸收)、厚度为30μm时确认到80％的捕捉(吸收)的情况下，就实际的中子栅格15中的中子吸收体152而言，特别是即使是在下限值即0.01μm的情况下，由于对散射热中子ns的有效的厚度达到5μm以上，因此该下限值0.01μm的实际的散射热中子ns的吸收除去效率达到30％以上。

通过将中子吸收体152的膜体的厚度设定为0.01μm～30μm的范围，从而能够将散射热中子ns以至少约30％～80％的范围进行吸收、除去，这是基于由图7得到的上述那样的考察。

在使用蒸镀法将中子吸收体152以膜体的形式来形成的这一方法中，例如，对上述的氧化钆(Gd₂O₃)及含有浓缩硼的碳化硼(¹⁰B₄C)、B、Gd中的至少1种的材料或包含其中的元素的原料实施蒸镀。作为蒸镀法，可以使用真空蒸镀法、溅射法、CVD法等通用的方法。

<第2制造方法>

上述的中子栅格15的第2制造方法具备以下工序：对每个间隔物151重复下述工序的工序，该重复工序是将粒径为10μm以下的氧化钆(Gd₂O₃)及氧硫化钆(Gd₂O₂S)、Gd中的至少1种材料或包含其中的元素的粉末或者粒径为10μm以下的含有浓缩硼的碳化硼(¹⁰B₄C)及氮化硼(¹⁰BN)、B中的至少1种材料或包含其中的元素的粉末与粘合剂混合，使用混合物在间隔物151上通过沉降法来形成中子吸收体152的膜体；将间隔物151及中子吸收体152沿着第1方向进行排列从而形成栅格部的工序；和沿着第3方向利用覆盖材153及覆盖材154来夹持栅格部的工序。此外，只要是能够适用于中子吸收体152的材料，则也可以使用其他的材料通过沉降法来形成中子吸收体152的膜体。

沉降法是公知的膜体形成方法，是下述方法：在溶液内的下方设置间隔物151，使上述的氧化钆(Gd₂O₃)等粉末在上述溶液内进行分散，之后空出时间使上述粉末沉降，使上清液流走从而使其沉降附着于间隔物151上。

本方法对于由锡、铅的合金等低熔点的物质来制成间隔物151的情况是有效的。在使用上述的蒸镀法那样的情况下、特别是在真空蒸镀法等情况下，需要将作为基板的间隔物151加热至高温，但在由上述那样的低熔点物质来构成间隔物151的情况下，有可能间隔物151会因上述加热而发生弯曲、部分发生熔解，有可能无法形成作为目标的中子栅格15。

与此相对，本方法中由于没有对间隔物151实施加热操作，因此即使是在由低熔点物质来构成间隔物151的情况下，在中子吸收体152的形成时也不会发生熔解等。因此，间隔物151中能够使用的材料的选择性增大。

但是，就本方法而言，与使用上述的蒸镀法来形成中子吸收体152的膜体的第1制造方法相比，中子吸收体152的构成原子的数密度减少。因此，就本方法而言，为了得到与第1制造方法同样的中子吸收效率，将其厚度(第1方向上的膜体的宽度)设定为100μm～500μm。

<第3制造方法>

作为制造上述的中子栅格15的第3制造方法，具备下述工序：对每个间隔物151重复下述工序的工序，该重复工序是将粒径为10μm以下的氧化钆(Gd₂O₃)及氧硫化钆(Gd₂O₂S)、Gd中的至少1种材料或包含其中的元素的粉末或者粒径为10μm以下的含有浓缩硼的碳化硼(¹⁰B₄C)及氮化硼(¹⁰BN)、B中的至少1种材料或包含其中的元素的粉末与粘合剂混合，使用混合物在间隔物151上通过印刷法来形成中子吸收体152的膜体；将间隔物151及中子吸收体152沿着第1方向进行排列从而形成栅格部的工序；和沿着第3方向利用覆盖材153及覆盖材154来夹持栅格部的工序。此外，只要是能够适用于中子吸收体152的材料，则也可以使用其他的材料通过印刷法来形成中子吸收体152的膜体。

由于本方法也与上述第2制造方法同样地没有对间隔物151实施加热操作，因此即使是在由低熔点物质来构成间隔物151的情况下，在中子吸收体152的形成时也不会发生熔解等。因此，间隔物151中能够使用的材料的选择性增大。

但是，就本方法而言，与使用上述的蒸镀法来形成中子吸收体152的膜体的第1制造方法相比，中子吸收体152的构成原子的数密度也是减少的。因此，就本方法而言，为了得到与第1制造方法同样的中子吸收效率，将其厚度(第1方向上的膜体的宽度)设定为100μm～500μm。作为印刷法，可以使用丝网印刷法等公知的方法。

(中子栅格装置)

图8是用于说明使用测定系统来获得被检体等对象物的透射图像的其它方法的示意图。如图8中所示的那样，在由中子发生源11(本例中设定为点线源O)所照射出的热中子n1的照射方向与中子栅格15的聚焦方向发生偏移的情况下，热中子n1不会与间隔物151及中子吸收体152的延伸方向大致平行地进行入射，而是以规定的角度与延伸方法交叉地进行入射。在该状态下，热中子n1无法透过中子栅格15，在显像体16中无法得到被检体14(图8中未图示出)的透射图像。

因此，在这样的情况下，为了能够远程地调整中子栅格15的角度以及前后的距离，按照将中子栅格15安装于旋转以及直线驱动装置等控制装置上来使用的方式进行设定。由此，即使最初是在热中子n1的照射方向与中子栅格15的聚焦方向处于图8那样的关系的情况下，也能够通过利用控制装置来调整中子栅格15的位置，从而例如如图2中所示的那样将中子栅格的中心轴I-I的轴方向调整为与热中子n1的入射方向一致那样的位置关系，使中子栅格15的功能得以充分地发挥，在显像体16上得到被检体14的清晰的透射图像。

如以上说明的那样，通过使用作为本发明的实施方式的中子栅格，从而在使用中子、特别是热中子来获得被检体的透射图像时，能够将成为上述透射图像的噪声的原因的中子散射线在也没有由中子栅格的构成要素的翘曲、变形引起的散射的情况下进行除去。

以上，基于上述具体例子对本发明进行了详细说明，但本发明并不限于上述具体例子，只要不脱离本发明的范畴，可以进行各种变形、变更。

Claims (15)

1.一种中子栅格，其具备：

栅格部，所述栅格部具有使透过对象物的第1中子的至少一部分透过的多个间隔物和将被所述对象物散射的第2中子的至少一部分吸收的多个吸收体，所述间隔物及所述吸收体沿着第1方向交替地排列且沿着与所述第1方向交叉的第2方向延伸；和

一对覆盖材，所述一对覆盖材沿着与所述第1方向及所述第2方向交叉的第3方向来夹持所述栅格部且使所述第1中子的至少一部分及所述第2中子的至少一部分透过，

其中，所述间隔物与所述吸收体之间的热膨胀系数差为±9×10^-6/℃以内；或者所述间隔物的杨氏模量为100GPa以上。

2.根据权利要求1所述的中子栅格，其中，所述热膨胀系数差为±9×10^-6/℃以内并且所述间隔物的杨氏模量为100GPa以上。

3.根据权利要求1所述的中子栅格，其中，所述第1及第2中子包含热中子。

4.根据权利要求3所述的中子栅格，其中，所述吸收体的热中子质量衰减系数为所述间隔物的热中子质量衰减系数的100倍以上。

5.根据权利要求1所述的中子栅格，其中，所述间隔物包含选自Si、W、Al₂O₃、AlN、SiC及Y₂O₃中的至少1种。

6.根据权利要求1所述的中子栅格，其中，所述吸收体包含选自B、Gd、Sm、Li、Cd、Ta、Gd₂O₃及¹⁰B₄C中的至少1种。

7.根据权利要求6所述的中子栅格，其中，所述第1方向上的所述吸收体的宽度为0.01μm～30μm。

8.根据权利要求6所述的中子栅格，其中，所述第1方向上的所述吸收体的宽度为100μm～500μm。

9.根据权利要求1所述的中子栅格，其中，所述覆盖材包含选自Al、W、Pb及Bi中的至少1者。

10.根据权利要求1所述的中子栅格，其中，所述多个间隔物及所述多个吸收体中的至少一者沿着所述第1中子的入射方向延伸。

11.根据权利要求1所述的中子栅格，其中，所述多个间隔物及所述多个吸收体中的至少一者从所述一对覆盖材中的一个朝向另一个彼此平行地延伸。

12.根据权利要求1所述的中子栅格，其中，所述多个间隔物及所述多个吸收体中的至少一者按照彼此的间隔从所述一对覆盖材中的一个朝向另一个发生扩展的方式延伸。

13.一种中子栅格层叠体，其具备：

第1中子栅格，该第1中子栅格由权利要求1所述的中子栅格制成；和

第2中子栅格，该第2中子栅格由权利要求1所述的中子栅格制成且层叠于所述第1中子栅格上。

14.一种中子栅格装置，其具备：

权利要求1所述的中子栅格；和

用于使所述中子栅格的中心轴的轴向与所述第1中子的入射方向一致的控制装置。

15.权利要求1所述的中子栅格的制造方法，其具备下述工序：

利用蒸镀法、沉降法或印刷法在所述间隔物的表面形成所述吸收体的工序；

将所述间隔物及所述吸收体沿着所述第1方向进行排列来形成所述栅格部的工序；和

沿着所述第3方向利用所述一对覆盖材来夹持所述栅格部的工序。