JP2021188951A - Imaging device and imaging method - Google Patents

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Takeshi Fujiwara
幸一 木野
Koichi Kino
永康 大島
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Abstract

To reduce the size of a device that includes a neutron source and a detector to be smaller than conventional ones and carry out imaging with which neutrons are utilized.SOLUTION: An imaging device comprises: a neutron source for generating neutrons; a moderator including at least a portion of a path leading from the neutron source to an object irradiated with the neutrons and reducing the energy of the neutrons; a diaphragm member formed with an absorber that absorbs the neutrons and having a hole which the neutrons having been moderated by the moderator and having passed through the object or the neutrons scattered in the object can pass through; and a detector for detecting the neutrons having passed through the hole of the diaphragm member.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、中性子による撮像装置および撮像方法に関する。 The present invention relates to an image pickup device and an image pickup method using neutrons.

中性子はX線に替わる新しい検査手法として利用が期待されている。図1に、中性子を検査あるいは撮像に用いる場合の課題を例示する。中性子源から発生する中性子は高速中性子である。図1の上段に例示する通り、高速中性子は検出器をも透過するため、検出器で検出されず、そのままでは検出用の放射線として使用できない。このため、図1の下段のように、中性子源からの中性子を検査あるいは撮像に用いる場合には、減速材を介して高速中性子を減速して使用する。 Neutrons are expected to be used as a new inspection method to replace X-rays. FIG. 1 illustrates a problem when neutrons are used for inspection or imaging. Neutrons generated from neutron sources are fast neutrons. As illustrated in the upper part of FIG. 1, fast neutrons also pass through the detector, so that they are not detected by the detector and cannot be used as radiation for detection as they are. Therefore, as shown in the lower part of FIG. 1, when neutrons from a neutron source are used for inspection or imaging, fast neutrons are decelerated and used via a moderator.

図2は従来の陽子線加速器を用いた検査装置あるいは撮像装置を示す。一般的に従来の装置は、陽子線加速器、ターゲットステーション、中性子導管、検査(撮像)の対象物、および、検出器からなる。この構成では、陽子線加速器で加速された陽子がターゲットステーション内の中性子ターゲットに衝突し、中性子を発生させる。発生した中性子は、中性子導管によって対象物に導かれ、対象物を透過した中性子が検出器で検出される。図3は、電子加速器による中性子源からの中性子を用いた検査装置あるいは撮像装置の構成を例示する。図3の構成も、中性子源に電子を用いる違いはあるものの概略の構成は陽子加速器を用いた構成と同様である。 FIG. 2 shows an inspection device or an imaging device using a conventional proton beam accelerator. Conventional equipment generally consists of a proton beam accelerator, a target station, a neutron conduit, an object to be inspected (imaging), and a detector. In this configuration, protons accelerated by a proton accelerator collide with a neutron target in the target station to generate neutrons. The generated neutrons are guided to the object by the neutron conduit, and the neutrons that have passed through the object are detected by the detector. FIG. 3 illustrates the configuration of an inspection device or an image pickup device using neutrons from a neutron source using an electron accelerator. The configuration of FIG. 3 is similar to that of the proton accelerator, although there is a difference in using electrons as the neutron source.

さらに、近年、小型の中性子発生装置が開発され、検査装置あるいは撮像装置としてのパッケージ化が望まれている。しかし、小型の中性子発生装置を用いる場合でも、中性子発生装置から発生する中性子は高速中性子であり、減速材を介して減速して使用することになる。このとき中性子を測定する場所までの距離に対し、直径が十分に小さいコリメータと呼ばれる中性子を取り出す穴を介して中性子をビーム化するため、中性子の取り出し効率が悪く、中性子のロスが生じ、画質を向上できない。また、広い照射野を得るためにはコリメータから測定位置まで十分な距離を確保する必要があるため、さらに、大きいサンプルの検査には大きい検出器が必要になる。しかし、既存の検出器はある程度の大きさ(例えば、縦横30cm等)までしか対応できていない。 Further, in recent years, a small neutron generator has been developed, and packaging as an inspection device or an image pickup device is desired. However, even when a small neutron generator is used, the neutrons generated from the neutron generator are fast neutrons, and the neutrons are decelerated via the moderator and used. At this time, the neutrons are beamed through a hole called a collimator, which has a sufficiently small diameter for the distance to the place where the neutrons are measured, so that the neutron extraction efficiency is poor, neutron loss occurs, and the image quality is improved. Can't improve. Further, since it is necessary to secure a sufficient distance from the collimator to the measurement position in order to obtain a wide irradiation field, a large detector is required for inspection of a large sample. However, existing detectors can only handle up to a certain size (for example, 30 cm in length and width).

玉置昌義、連載講座 中性子イメージング技術の基礎と応用(基礎編第3回)中性子イメージング技術の原理、日本アイソトープ協会、RADIOISOTOPES、2007年、56巻,p.329‐p.337Masayoshi Tamaki, Series Lecture Basics and Applications of Neutron Imaging Technology (Basics, Part 3) Principles of Neutron Imaging Technology, Japan Radioisotope Association, RADIOISOTOPES, 2007, Vol. 56, p.329-p.337 大竹淑恵他2名、"中性子によるコンクリート内損傷の透視−非破壊検査法でインフラ利用者の安全を守る−"、[online]、理化学研究所、[令和2年4月17日検索]、インターネット、<URL:https://www.riken.jp/press/2016/20161101_2/>Yoshie Otake and 2 others, "Perspective of damage in concrete caused by neutrons-Protecting the safety of infrastructure users by non-destructive inspection method-", [online], RIKEN, [Search on April 17, 2nd year of Reiwa], Internet, <URL: https: // www. riken. jp / press / 2016/201610101_2 /> 増田開、入門講座「中性子のつくりかた」(3)核融合中性子源、日本中性子科学会誌「波紋」 2017年,Vol.27,No.3,p.113-p.116Kai Masuda, Introductory Lecture "How to Make Neutrons" (3) Fusion Neutron Source, Journal of the Japanese Society of Neutron Science "Ripples" 2017, Vol.27, No.3, p.113-p.116 瀬古繁喜他、RI 中性子線測定装置による鋼板内側でのコンクリートの空洞と滞水 の検出に関する研究、日本コンクリート工学会、コンクリート工学年次論文集、2019年、Vo.141,No.l, p.1763-p.1768Shigeki Seko et al., Research on detection of concrete cavities and water retention inside steel sheets by RI neutron beam measuring device, Japan Concrete Engineering Society, Annual Proceedings of Concrete Engineering, 2019, Vo.141, No.l, p. 1763-p.1768

本発明の目的は、中性子源および検出器を含む装置を従来よりも小型化して中性子を利用した撮像技術を提供することにある。さらに本発明は大型のサンプルの検査を小型の検出装置でも可能にする検査手法を提供するものでもある。 An object of the present invention is to provide an imaging technique using neutrons by making a device including a neutron source and a detector smaller than before. Further, the present invention also provides an inspection method that enables inspection of a large sample even with a small detection device.

本発明の開示の技術の一側面は、撮像装置によって例示される。本撮像装置は、中性子を発生する中性子源と、前記中性子源から前記中性子を照射される対象物に至る経路の少なくとも一部を包含し、前記中性子のエネルギーを減少させる減速材と、前記中性子を吸収する吸収材で形成され、前記減速材により減速され前記対象物を透過した中性子または前記対象物中で散乱された中性子が通過可能な孔を有する絞り部材と、前記絞り部材の孔を通過した中性子を検出する検出器と、を備える。 One aspect of the technique disclosed in the present invention is exemplified by an image pickup apparatus. The imaging device includes a neutron source that generates neutrons, a moderator that reduces the energy of the neutrons by including at least a part of the path from the neutron source to the object to be irradiated with the neutrons, and the neutrons. A drawing member formed of an absorbent material that absorbs and having a hole through which neutrons decelerated by the moderator and transmitted through the object or neutrons scattered in the object can pass through the drawing member and the hole of the drawing member. It is equipped with a detector that detects neutrons.

本撮像装置によれば、中性子源および検出器を含む装置を従来よりも小型化して中性子を利用した撮像を実施できる。 According to this imaging device, a device including a neutron source and a detector can be made smaller than before to perform imaging using neutrons.

中性子を検査あるいは撮像に用いる場合の課題を例示する図である。It is a figure which illustrates the problem when the neutron is used for inspection or imaging. 従来の陽子線加速器による中性子源からの中性子を用いた検査装置あるいは撮像装置の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of the inspection apparatus or the image pickup apparatus which used the neutron from the neutron source by the conventional proton beam accelerator. 電子加速器による中性子源からの中性子を用いた検査装置あるいは撮像装置の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of the inspection apparatus or the image pickup apparatus which used the neutron from the neutron source by the electron accelerator. 本発明の一実施の形態に係る撮像装置の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of the image pickup apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 検出器の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of a detector. 検出器の他の例である。Another example of a detector. 比較例と対比して第1の実施の形態の第1の作用を例示する図である。It is a figure which illustrates the 1st operation of 1st Embodiment in comparison with a comparative example. 比較例と対比して第1の実施の形態の第2の作用を例示する図である。It is a figure which illustrates the 2nd operation of 1st Embodiment in comparison with the comparative example. 第1の実施の形態の撮像装置のその他の特徴を例示する図である。It is a figure which illustrates other features of the image pickup apparatus of 1st Embodiment. 本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of the image pickup apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

本発明の実施の形態は撮像装置及び撮像方法を例示する。この撮像装置は、中性子を発生する中性子源と、この中性子源から中性子を照射される対象物に至る経路の少なくとも一部を包含し、中性子のエネルギーを減少させる減速材と、中性子を吸収する吸収材で形成され、前記減速材により減速され前記対象物を透過した中性子または対象物中で散乱された中性子が通過可能な孔を有する絞り部材と、この絞り部材の孔を通過した中性子を検出する検出器と、を備える。ここで、中性子源から発生する中性子は、高速中性子である。高速中性子は、運動エネルギーが大きく、対象物及び検出器を透過するので、通常は、検出器で検出できない。そこで、中性子のエネルギーを減少させる減速材が用いられ、高速中性子をより低いエネルギーの熱中性子に変換する。熱中性子は、対象物で散乱され、その一部が絞り部材を通過して、検出器で検出される。検出器は2次元の検出器であることが望ましい。したがって、絞り部材と検出器とは、いわゆるピンホールカメラを形成し、対象物での中性子の散乱の状況、したがって、対象物の材料、成分に応じて、2次元の検出面での中性子の濃淡による画像を形成する。中性子は、一般に、水素原子等との衝突により散乱され、減速等の影響を受けやすい。したがって、対象物が水素原子を多く含む場合に、その濃淡を捉えた画像を形成することが可能になる。本発明の実施の形態の撮像方法は、以上の処理を実行する方法として特定できる。 Embodiments of the present invention exemplify an image pickup apparatus and an image pickup method. This imaging device includes a neutron source that generates neutrons, a moderator that reduces the energy of neutrons, and absorbs neutrons, including at least part of the path from this neutron source to the object to be irradiated with neutrons. A throttle member formed of a material and having a hole through which a neutron decelerated by the moderator and transmitted through the object or a neutron scattered in the object can pass, and a neutron passing through the hole of the throttle member are detected. It is equipped with a detector. Here, the neutron generated from the neutron source is a fast neutron. Fast neutrons have high kinetic energy and pass through objects and detectors, so they cannot usually be detected by detectors. Therefore, moderators that reduce the energy of neutrons are used to convert fast neutrons into lower energy thermal neutrons. Thermal neutrons are scattered by an object, a part of which passes through a diaphragm member, and is detected by a detector. The detector is preferably a two-dimensional detector. Therefore, the diaphragm member and the detector form a so-called pinhole camera, and the neutron shading on the two-dimensional detection surface depends on the situation of neutron scattering on the object, and therefore the material and composition of the object. Form an image by. Neutrons are generally scattered by collision with hydrogen atoms and the like, and are easily affected by deceleration and the like. Therefore, when the object contains a large amount of hydrogen atoms, it is possible to form an image that captures the shade. The imaging method according to the embodiment of the present invention can be specified as a method for performing the above processing.

<第1の実施の形態> <First Embodiment>

(構成)
図4は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置10の構成を例示する図である。撮像装置10は、中性子源1と、中性子を反射する中性子反射材2と、減速材3と、ピンホールコリメータ4と、検出器5を有する。なお、検出器5の周囲には、遮蔽材6が設けられる(図7参照)。
(composition)
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the image pickup apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. The image pickup apparatus 10 includes a neutron source 1, a neutron reflector 2 that reflects neutrons, a moderator 3, a pinhole collimator 4, and a detector 5. A shielding material 6 is provided around the detector 5 (see FIG. 7).

中性子源1は、例えば、フランスのSodern社製の中性子発生管である。中性子源1は、例えば、三重水素(T)、重水素(D)を吸蔵させた金属ターゲットに重水素(D)ビームを入射させることで、中性子を発生させる。重水素(D)の加速電圧が数十kVから百kV程度で、長さ数十cm、直径10cm程度の寸法の中性子発生管が販売されている(非特許文献3)。ただし、本発明の実施の形態において、中性子源1がこれらに限定される訳ではない。 The neutron source 1 is, for example, a neutron generator manufactured by Sodern of France. The neutron source 1 generates neutrons by, for example, incident a deuterium (D) beam on a metal target in which tritium (T) and deuterium (D) are occluded. A neutron generator tube having an acceleration voltage of deuterium (D) of about several tens of kV to about 100 kV, a length of several tens of centimeters, and a diameter of about 10 cm is on the market (Non-Patent Document 3). However, in the embodiment of the present invention, the neutron source 1 is not limited to these.

中性子反射材2は、グラファイト(黒鉛)などである。なお、中性子反射材2としては、ベリリウム、鉛、鉄、炭化タングステン、ジルコニウムも利用可能である。中性子反射材2は、中性子源1で発生した中性子を反射して減速材3及び検査対象物の方向に進行させる。中性子の反射は、中性子が中性子反射材2に弾性衝突することで発生する。このため、中性子反射材2の構造は、減速材3及び検査対象物の外部を極力多く囲むようなものが望ましい。 The neutron reflector 2 is graphite or the like. As the neutron reflector 2, beryllium, lead, iron, tungsten carbide, and zirconium can also be used. The neutron reflector 2 reflects the neutrons generated by the neutron source 1 and advances in the direction of the moderator 3 and the inspection object. Neutron reflection occurs when neutrons elastically collide with the neutron reflector 2. Therefore, it is desirable that the structure of the neutron reflector 2 surrounds the moderator 3 and the outside of the inspection object as much as possible.

図4では、減速材3及び検査対象物を取り囲む六面体の2面に中性子反射材2が設けられている。ただし、中性子反射材2は、このような六面体の1つの面または、3面以上を覆うようにしてもよい。例えば、このような六面体の全面を中性子反射材2が覆い、そのいずれかの面に、中性子源1からの中性子を導入する開口を設けてもよい。また、中性子反射材2の構造は、六面体以外の多面体の1つの面以上を覆うようにしてもよい。さらに、中性子反射材2の構造は、多面体に限定されず、曲面を有するものでもよい。例えば、中性子反射材2の構造は、減速材3及び検査対象物を取り囲む球面、楕円面、回転する放物線による放物面等の少なくとも一部を覆う構造であってもよい。 In FIG. 4, the moderator 3 and the neutron reflector 2 are provided on the two surfaces of the hexahedron surrounding the inspection object. However, the neutron reflector 2 may cover one surface or three or more surfaces of such a hexahedron. For example, the entire surface of such a hexahedron may be covered with a neutron reflector 2, and an opening for introducing neutrons from the neutron source 1 may be provided on either surface thereof. Further, the structure of the neutron reflector 2 may cover one or more faces of a polyhedron other than the hexahedron. Further, the structure of the neutron reflector 2 is not limited to the polyhedron, and may have a curved surface. For example, the structure of the neutron reflector 2 may be a structure that covers at least a part of the moderator 3 and the spherical surface, the ellipsoidal surface, the parabolic surface by the rotating parabola, etc. surrounding the inspection object.

減速材3は、散乱体とも呼ばれ、散乱によって中性子を高速中性子から熱中性子に減速させる。減速材3は、水素を多量に含有し、中性子と水素との衝突で減速するものであり、例えば、水、ポリエチレン、メシチレンなどである。減速材3の構造に限定はない。ただし、図4のように、減速材3は、中性子反射材2と検査対象物との間に介在し、中性子の流れの経路の少なくとも一部を包含するため、中性子反射材2と検査対象物との間の空間に充填される。その結果、減速材3の構造が中性子反射材2の内面構造、あるいは、検査対象物の外面構造に依存することがある。例えば、図4の例では、六面体の空間に設置される検査対象物に対して、その六面体の2面を覆う中性子反射材2の内側の空間に設けられ、中性子反射材2の構造と同様の構造を有する。ただし、中性子反射材2が図4以外の構造を採る場合に、減速材3も同様に、中性子反射材2の内側で、検査対象物を覆う構造とすればよい。 The moderator 3 is also called a scatterer and decelerates neutrons from fast neutrons to thermal neutrons by scattering. The moderator 3 contains a large amount of hydrogen and is decelerated by collision between neutrons and hydrogen, and is, for example, water, polyethylene, mesitylene, or the like. The structure of the moderator 3 is not limited. However, as shown in FIG. 4, since the moderator 3 is interposed between the neutron reflector 2 and the inspection object and includes at least a part of the neutron flow path, the neutron reflector 2 and the inspection object are inspected. The space between and is filled. As a result, the structure of the moderator 3 may depend on the inner surface structure of the neutron reflector 2 or the outer surface structure of the inspection object. For example, in the example of FIG. 4, the inspection object installed in the space of the hexahedron is provided in the space inside the neutron reflector 2 covering the two surfaces of the hexahedron, and has the same structure as the neutron reflector 2. Has a structure. However, when the neutron reflector 2 adopts a structure other than that shown in FIG. 4, the moderator 3 may also have a structure that covers the inspection object inside the neutron reflector 2.

ピンホールコリメータ4は、中性子を吸収する吸収材の構造体の一部にピンホール、すなわち、微小な孔を設けたものである。すなわち、ピンホールコリメータ4は、検出器5とともに、いわゆるピンホールカメラを形成し、検出器5の検出面上に検査対象物の反転した画像を形成する。本発明の実施形態におけるピンホールコリメータ4の作用は、光を検出するピンホールカメラと異なり、中性子を検出するものであるが、光学的な作用はピンホールカメラのピンホールと同様である。 The pinhole collimator 4 is provided with pinholes, that is, minute holes in a part of the structure of the absorbent material that absorbs neutrons. That is, the pinhole collimator 4 forms a so-called pinhole camera together with the detector 5, and forms an inverted image of the inspection object on the detection surface of the detector 5. The action of the pinhole collimator 4 in the embodiment of the present invention is different from that of the pinhole camera for detecting light, and the action of the pinhole collimator 4 is to detect neutrons, but the optical action is the same as that of the pinhole of the pinhole camera.

ピンホールコリメータ4の材料は、中性子を吸収する物質が望ましく、リチウム(Li)、ホウ素(B)、カドミウム(Cd)、ガドリニウム(Gd)等が好ましい。これらの
物質は、中性子の反応(吸収)断面積が大きいからである。ピンホールコリメータ4の構造は、板状の部材、例えば、円盤状であり、その中央部に微小な孔を形成したものである。板状の部材は、孔の中心軸を含む断面内において、孔の近傍、例えば、孔に接する部分が薄く、孔から離れるほど厚みを増加する構造が望ましい。一例としては、図4に例示するように、板状の部材の断面は、孔を挟んで頂点が向き合った2つの三角形の形状である。したがって、孔の部分で板状の部材の厚みが薄く、浅い孔が形成される。このような構成とすることで、孔を通過する中性子は、検出器5の検出面上で濃淡の発生を抑制して分布する。逆に、例えば、孔の近傍で板状の部材の厚みが増加し、深い孔が形成されると、孔の軸方向に直進する中性子の割合が、孔を斜め方向に進行する中性子割合よりも増加し、検出器5の検出面で中央部付近の中性子の濃度が周辺部より増加し、検出面で検出される中性子の濃淡や濃度の偏りが生じやすくなる。
The material of the pinhole collimator 4 is preferably a substance that absorbs neutrons, and preferably lithium (Li), boron (B), cadmium (Cd), gadolinium (Gd), or the like. This is because these substances have a large reaction (absorption) cross section of neutrons. The structure of the pinhole collimator 4 is a plate-shaped member, for example, a disk-shaped member, and a minute hole is formed in the central portion thereof. It is desirable that the plate-shaped member has a structure in which the vicinity of the hole, for example, the portion in contact with the hole is thin in the cross section including the central axis of the hole, and the thickness increases as the distance from the hole increases. As an example, as illustrated in FIG. 4, the cross section of the plate-shaped member is in the shape of two triangles having vertices facing each other with a hole in between. Therefore, the thickness of the plate-shaped member is thin at the hole portion, and a shallow hole is formed. With such a configuration, the neutrons passing through the pores are distributed on the detection surface of the detector 5 while suppressing the generation of shading. On the contrary, for example, when the thickness of the plate-shaped member increases in the vicinity of the hole and a deep hole is formed, the ratio of neutrons traveling straight in the axial direction of the hole is higher than the ratio of neutrons traveling diagonally in the hole. As the number increases, the concentration of neutrons near the central portion on the detection surface of the detector 5 increases from the peripheral portion, and the neutrons detected on the detection surface tend to be uneven in shade and concentration.

孔の直径は、検出器5から取得される画像の分解能と、感度に影響する。ただし、第1の実施の形態では、孔の直径は、検査対象物の大きさとの関係から、感度が低下しすぎない程度の寸法で適宜設定される。孔の直径は、例えば、0.2mmから10mm程度である。また、この孔の寸法を変更することで、撮影条件、例えば、画像の分解能、撮影時の検出器5のゲイン(感度)を変更できる。 The diameter of the hole affects the resolution and sensitivity of the image obtained from the detector 5. However, in the first embodiment, the diameter of the hole is appropriately set to a size that does not excessively reduce the sensitivity in relation to the size of the inspection object. The diameter of the hole is, for example, about 0.2 mm to 10 mm. Further, by changing the size of this hole, it is possible to change the shooting conditions, for example, the resolution of the image and the gain (sensitivity) of the detector 5 at the time of shooting.

検出器5は、中性子が入射すると、入射した箇所で発光する平面状のシンチレータと、平面状のシンチレータに重畳して設けられる平面状に撮像素子が配列された画像取得装置を含む。検出器5の平面方向の寸法は、撮影対象物との関係で適宜選択でき、一辺が5cmから30cm程度の矩形である。なお、すでに述べたように、検出器5の周囲は、中性子の入射方向以外の方向で、遮蔽材6に被覆されている(図7参照)。 The detector 5 includes a planar scintillator that emits light at the incident location when a neutron is incident, and an image acquisition device in which image pickup elements are arranged in a planar manner provided superimposing on the planar scintillator. The dimension of the detector 5 in the plane direction can be appropriately selected in relation to the object to be photographed, and is a rectangle having a side of about 5 cm to 30 cm. As already described, the periphery of the detector 5 is covered with the shielding material 6 in a direction other than the incident direction of the neutrons (see FIG. 7).

図5に検出器5の構成を例示する。図5では、検出器5は、平面状のシンチレータと、シンチレータに重畳される撮像素子(フォトダイオード)の配列と、フォトダイオードの配列の各要素である撮像素子の出力信号を増幅し、外部端子に出力する薄膜トランジスタ(TFT)とを含む。シンチレータは、例えば、基板上に有機バインダでLiFおよびZnSを保持したものである。Liが中性子と反応し、アルファ線を放出し、アルファ線がZnS蛍光体を発光させる。撮像素子であるフォトダイオードは、配列されたそれぞれの位置で、ZnS蛍光体から発光される光を受光し、光電流を発生する。薄膜トランジスタ(TFT)は、それぞれのフォトダイオードが出力した光電流を増幅し、外部端子に出力する。したがって、それぞれ外部端子には、平面状のシンチレータの各位置に入射した中性子の数に対応する光電流が得られるので、それぞれ外部端子の信号を二次元配列に再現することで、画像が取得される。 FIG. 5 illustrates the configuration of the detector 5. In FIG. 5, the detector 5 amplifies a planar scintillator, an array of image pickup elements (photodiodes) superimposed on the scintillator, and an output signal of the image pickup element, which is an element of each element of the photodiode array, and external terminals. Includes a thin film (TFT) that outputs to. The scintillator is, for example, a scintillator in which LiF and ZnS are held on a substrate with an organic binder. Li reacts with neutrons and emits alpha rays, which cause the ZnS phosphor to emit light. The photodiode, which is an image pickup element, receives the light emitted from the ZnS phosphor at each of the arranged positions and generates a photocurrent. The thin film transistor (TFT) amplifies the photocurrent output by each photodiode and outputs it to an external terminal. Therefore, since a light current corresponding to the number of neutrons incident on each position of the planar scintillator can be obtained at each external terminal, an image can be acquired by reproducing the signal of each external terminal in a two-dimensional array. To.

図6は、検出器5の他の例である。図6では、検出器5とともに試料が例示されている。検出器5は、平面状の蛍光体と、検出箱(Detector box)を有する。蛍光体は、シンチレータスクリーンとも呼ばれ、検出箱の一面の窓に設けられる。ただし、図4に例示したピンホールコリメータ4は、図6では省略されている。また、図6では省略されているが、試料は、試料台に載置される。試料台は、例えば、回転ステージ(Rotary stage)を有し、検査対象物である試料を回転可能に保持する。試料に入射された中性子は、試料で散乱後、ピンホールコリメータ4の孔(図4参照)を通過し、蛍光体に入射する。入射した中性子は、蛍光体の入射位置で蛍光体を発光させる。蛍光体上で発光した光は、窓から、ミラーに入射し、ミラーで反射されてCharge Coupled Device(CCD)等の撮像素子を
有するカメラに入射する。カメラは、撮影した画像(蛍光体上の発光に伴って生じる画像)を外部に出力する。なお、図6では、カメラは、ステージ(Moving stage)上に設けられ、位置の調整が可能となっている。また、カメラは、CCDに代えて、Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS)イメージセンサを用いてもよい。
FIG. 6 is another example of the detector 5. In FIG. 6, the sample is illustrated together with the detector 5. The detector 5 has a planar phosphor and a detector box. The phosphor, also called a scintillator screen, is provided in the window on one side of the detection box. However, the pinhole collimator 4 illustrated in FIG. 4 is omitted in FIG. Further, although omitted in FIG. 6, the sample is placed on the sample table. The sample table has, for example, a rotary stage, and holds the sample to be inspected rotatably. The neutrons incident on the sample, after being scattered by the sample, pass through the hole of the pinhole collimator 4 (see FIG. 4) and are incident on the phosphor. The incident neutron causes the phosphor to emit light at the incident position of the phosphor. The light emitted on the phosphor is incident on the mirror through the window, reflected by the mirror, and incident on a camera having an image pickup device such as a Charge Coupled Device (CCD). The camera outputs the captured image (the image generated by the light emission on the phosphor) to the outside. In FIG. 6, the camera is provided on the moving stage, and its position can be adjusted. Further, the camera may use a Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) image sensor instead of the CCD.

なお、中性子の検出器5は、図5、図6の構成に限定される訳ではない。検出器5は、2次元の中性子透過像が撮れるものであれば、特に限定はない。すなわち、検出器5として、フラットパネル検出器、中性子カメラ、中性子フィルム、中性子イメージンプレート、ガス検出器、シンチレーション検出器等が例示される。 The neutron detector 5 is not limited to the configurations shown in FIGS. 5 and 6. The detector 5 is not particularly limited as long as it can capture a two-dimensional neutron transmission image. That is, examples of the detector 5 include a flat panel detector, a neutron camera, a neutron film, a neutron imagen plate, a gas detector, a scintillation detector, and the like.

(作用)
図7は、比較例と対比して本発明の第1の実施の形態の第1の作用を例示する図である。比較例の撮像装置は、中性子源と、減速材と、コリメータと、検出器と、遮蔽材とを有する。図7の上段のように、比較例の構成では、コリメータによって、平行ビームに近い方向に進行する中性子線を形成し、中性子線を検査対象物に照射して画像を取得する。すなわち、比較例の構成では、コリメータの孔を通過した中性子は、検査対象物に照射され、検査対象物で散乱され、検出器に入射する。この場合に、コリメータの孔の寸法は、検査対象物に比較して小さなものとなり、コリメータの孔を通過した中性子は平行ビームに近い方向に進行する。したがって、検査対象物全体を撮像するために、コリメータと検出器との距離が大きくなる。すなわち、コリメータの孔の寸法dと、コリメータと検出器との距離Lとにおいて、L/dを100以上となる場合があり、装置が大型化する。
(Action)
FIG. 7 is a diagram illustrating the first action of the first embodiment of the present invention in comparison with the comparative example. The image pickup device of the comparative example has a neutron source, a moderator, a collimator, a detector, and a shielding material. As shown in the upper part of FIG. 7, in the configuration of the comparative example, a neutron beam traveling in a direction close to a parallel beam is formed by a collimator, and the neutron beam is irradiated to the inspection object to acquire an image. That is, in the configuration of the comparative example, the neutron that has passed through the hole of the collimator is irradiated to the inspection object, scattered by the inspection object, and incident on the detector. In this case, the size of the hole of the collimator is smaller than that of the object to be inspected, and the neutron passing through the hole of the collimator travels in a direction close to the parallel beam. Therefore, the distance between the collimator and the detector becomes large in order to image the entire inspection object. That is, the L / d may be 100 or more in the dimension d of the hole of the collimator and the distance L between the collimator and the detector, and the size of the device is increased.

また、比較例の構成では、減速材によって減速される中性子は、規則性なく散乱され、減速材から漏れ出る。その結果、コリメータを通過して検査対象物に向かう中性子の取り出し効率が低下し、画像の品質の向上が期待できない。 Further, in the configuration of the comparative example, the neutrons decelerated by the moderator are scattered irregularly and leak from the moderator. As a result, the efficiency of extracting neutrons that pass through the collimator and head toward the inspection target decreases, and improvement in image quality cannot be expected.

一方、図7の下段の第1の実施の形態の構成によれば、ピンホールコリメータ4によって平行ビームに近い中性子線を形成する必要はない。このため、ピンホールコリメータ4の視野に検査対象物が収まればよく、検査対象物とピンホールコリメータ4との距離は、概ね検査対象物の大きさのオーダー程度となる。また、ピンホールコリメータ4の視野に検出器5が収まればよく、ピンホールコリメータ4と検出器5との距離は、概ね検出器5の大きさのオーダー程度となる。したがって、第1の実施の形態においては、検査対象物、ピンホールコリメータ4及び検出器5を含む部分の寸法は、比較例よりも小さくできる。発明者の想定では、中性子反射材2から検出器5までの撮像装置10の全体の大きさも、2m程度のものにできる。 On the other hand, according to the configuration of the first embodiment in the lower part of FIG. 7, it is not necessary to form a neutron beam close to a parallel beam by the pinhole collimator 4. Therefore, it is sufficient that the inspection target is within the field of view of the pinhole collimator 4, and the distance between the inspection target and the pinhole collimator 4 is approximately on the order of the size of the inspection target. Further, it is sufficient that the detector 5 fits in the field of view of the pinhole collimator 4, and the distance between the pinhole collimator 4 and the detector 5 is approximately on the order of the size of the detector 5. Therefore, in the first embodiment, the dimensions of the portion including the inspection object, the pinhole collimator 4 and the detector 5 can be made smaller than those in the comparative example. According to the inventor's assumption, the overall size of the image pickup apparatus 10 from the neutron reflector 2 to the detector 5 can be about 2 m.

さらに、第1の実施の形態では、減速材3及び検査対象物を囲む面の少なくとも一部を中性子反射材2で覆うため、減速材3から漏れ出る中性子を反射し、検査対象物の方向に向かわせることができる。このため、第1の実施の形態では、比較例と比べて、ピンホールコリメータ4を使用したとしても、検出器5で得られる中性子の感度が増加し、画質が向上する。 Further, in the first embodiment, since at least a part of the surface surrounding the moderator 3 and the inspection object is covered with the neutron reflector 2, the neutrons leaking from the moderator 3 are reflected and directed toward the inspection object. You can make it go. Therefore, in the first embodiment, as compared with the comparative example, even if the pinhole collimator 4 is used, the sensitivity of the neutron obtained by the detector 5 is increased and the image quality is improved.

図8は、比較例と対比して本発明の第1の実施の形態の第2の作用を例示する図である。比較例では、検出器のサイズによって検査対象物の大きさが制限される。例えば、検出器の最大有感領域は縦横30cm程度である。したがって、寸法が大きい大型の検査対象物、例えば、自動車のような機械、装置、その部品である自動車のドア全体を撮像することは困難である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a second action of the first embodiment of the present invention in comparison with a comparative example. In the comparative example, the size of the inspection object is limited by the size of the detector. For example, the maximum sensitive area of the detector is about 30 cm in length and width. Therefore, it is difficult to image a large inspection object having a large size, for example, a machine such as an automobile, a device, or an entire door of an automobile which is a component thereof.

一方、第1の実施の形態の構成では、検査対象物からピンホールコリメータ4までの距離が検査対象物の寸法程度のオーダーであれば、大型の検査対象物を十分にピンホールコリメータ4の視野に収めることができる。また、ピンホールコリメータ4から検出器5までの距離は、検査対象物の大きさに依存しない。したがって、第1の実施の形態の撮像装置10は、大型の検査対象物、例えば、縦横1mのもの(自動車のドア等)を比較的小さな寸法の装置構成で撮像できる。 On the other hand, in the configuration of the first embodiment, if the distance from the inspection object to the pinhole collimator 4 is on the order of the size of the inspection object, a large inspection object can be sufficiently viewed by the pinhole collimator 4. Can be stored in. Further, the distance from the pinhole collimator 4 to the detector 5 does not depend on the size of the inspection object. Therefore, the image pickup apparatus 10 of the first embodiment can image a large inspection object, for example, an object having a length and width of 1 m (such as a door of an automobile) with a device configuration having relatively small dimensions.

図9に、第1の実施の形態の撮像装置10のその他の特徴を例示する。まず、中性子源1は、ピンホールコリメータ4と検出器5が形成するカメラの視野に入らないことが望ましい。すなわち、中性子源1がカメラの外側に配置されることが望ましい。なお、この場合、中性子源1の数に限定はない。また、図7乃至図9の第1の実施の形態では、省略されているが、中性子源1から中性子が入射する側の中性子反射材2の外面に開口部を開けて、中性子が減速材3に導入されやすくすればよい。 FIG. 9 illustrates other features of the image pickup apparatus 10 according to the first embodiment. First, it is desirable that the neutron source 1 is out of the field of view of the camera formed by the pinhole collimator 4 and the detector 5. That is, it is desirable that the neutron source 1 is arranged outside the camera. In this case, the number of neutron sources 1 is not limited. Further, although omitted in the first embodiment of FIGS. 7 to 9, an opening is opened in the outer surface of the neutron reflector 2 on the side where the neutron is incident from the neutron source 1, and the neutron is the moderator 3. It should be easy to introduce to.

減速材3の寸法は、例えば、1辺が20cmから300cm程度の直方体その他の構造物である。ピンホールコリメータ4、検出器5および遮蔽材6を含む撮像装置部分の大きさは、例えば5cmから100cm程度である。 The dimensions of the moderator 3 are, for example, a rectangular parallelepiped or other structure having a side of about 20 cm to 300 cm. The size of the image pickup apparatus portion including the pinhole collimator 4, the detector 5, and the shielding material 6 is, for example, about 5 cm to 100 cm.

(第1の実施の形態の効果)
第1の実施の形態の撮像装置10は、中性子を吸収する吸収材で形成され、前記減速材により減速され対象物を透過した中性子または前記対象物中で散乱された中性子が通過可能な孔を有するピンホールコリメータ4と検出器5を備える。そして、撮像装置10は、ピンホールコリメータ4を通過した中性子を検出する検出器5によって対象物を撮像する。このような構成により、撮像装置10は、従来よりも、ピンホールコリメータ4、検査対象物、および検出器5の寸法を小さくし、中性子を利用したコンパクトな構成にできる。また、中性子を用いた、パッケージ化された撮像装置を提供できる。
(Effect of the first embodiment)
The image pickup apparatus 10 of the first embodiment is formed of an absorbent material that absorbs neutrons, and has holes through which neutrons decelerated by the moderator and transmitted through the object or neutrons scattered in the object can pass through. The pinhole collimator 4 and the detector 5 are provided. Then, the image pickup device 10 takes an image of the object by the detector 5 that detects the neutrons that have passed through the pinhole collimator 4. With such a configuration, the image pickup apparatus 10 can have a compact configuration using neutrons by reducing the dimensions of the pinhole collimator 4, the inspection object, and the detector 5 as compared with the conventional case. It is also possible to provide a packaged image pickup device using neutrons.

また、第1の実施の形態では、ピンホールコリメータ4は、板状の部材の中央部に微少な孔を形成したものである。板状の部材は、孔に接する近傍の部分が薄く、孔から離れるほど厚みを増加する構造であるので、孔を通過する中性子は、検出器5の検出面上に濃淡の発生を抑制して分布する。すなわち、検出器5において、入射する中性子の分布の偏りを抑制できる。 Further, in the first embodiment, the pinhole collimator 4 has a minute hole formed in the central portion of a plate-shaped member. Since the plate-shaped member has a structure in which the portion in the vicinity in contact with the hole is thin and the thickness increases as the distance from the hole increases, neutrons passing through the hole suppress the generation of shading on the detection surface of the detector 5. It is distributed. That is, in the detector 5, it is possible to suppress the bias of the distribution of incident neutrons.

また、第1の実施の形態では、中性子反射材2が、減速材3及び検査対象物の周囲の少なくとも一部を覆うので、減速材3から漏れ出る中性子を抑制し、検査対象物に照射される熱中性子を増加でき、画質を向上できる。 Further, in the first embodiment, since the neutron reflector 2 covers at least a part around the moderator 3 and the inspection object, the neutrons leaking from the moderator 3 are suppressed and the inspection object is irradiated. Thermal neutrons can be increased and image quality can be improved.

また、第1の実施の形態では、中性子源1は、ピンホールコリメータ4の孔と検出器5とによって形成される前記撮像装置の視野の外側に設けられているので、中性子の不要な散乱が抑制され、中性子を効率的に検査対象物に照射することができる。 Further, in the first embodiment, since the neutron source 1 is provided outside the field of view of the image pickup apparatus formed by the hole of the pinhole collimator 4 and the detector 5, unnecessary scattering of neutrons is caused. It is suppressed and neutrons can be efficiently irradiated to the inspection target.

<第2の実施の形態>
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置20の構成を例示する図である。図20では、比較例の構成も例示されている。第2の実施の形態の撮像装置20は、第1の実施の形態の撮像装置10と同様、中性子を発生する中性子源1と、中性子を吸収する吸収材で形成され、対象物を透過した中性子または前記対象物中で散乱された中性子が通過可能な孔を有する絞り部材としてのピンホールコリメータ4と、前記絞り部材の孔を通過した中性子を検出する検出器5と、検出器5のうちの中性子が入射する側以外の周囲を覆う遮蔽材6を備える。ただし、第2の実施の形態においては、減速材3は必須ではない。すなわち、第2の実施の形態においては、検査対象物自体が高速中性子を熱中性子に減速可能な特性を有するものを撮影する。そのため、第2の実施の形態の撮像装置は、中性子を減速する部分を有する対象物に中性子を照射し、検査対象物から散乱してピンホールコリメータ4を通過した中性子を検出器5によって検出する。
<Second embodiment>
FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the image pickup apparatus 20 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 20, the configuration of the comparative example is also illustrated. Similar to the image pickup device 10 of the first embodiment, the image pickup device 20 of the second embodiment is formed of a neutron source 1 that generates neutrons and an absorbent material that absorbs neutrons, and is a neutron that has passed through an object. Alternatively, among the pinhole collimeter 4 as a throttle member having a hole through which neutrons scattered in the object can pass, the detector 5 for detecting the neutron that has passed through the hole in the throttle member, and the detector 5. A shielding material 6 that covers the periphery other than the side on which the neutron is incident is provided. However, in the second embodiment, the moderator 3 is not essential. That is, in the second embodiment, the object to be inspected itself has a characteristic of being able to slow down fast neutrons to thermal neutrons. Therefore, the image pickup apparatus of the second embodiment irradiates an object having a portion for decelerating neutrons with neutrons, and detects neutrons scattered from the inspection object and passed through the pinhole collimator 4 by the detector 5. ..

この構成では、ピンホールコリメータ4と中性子を検出する検出器5とが、中性子源1から照射された中性子が照射される検査対象物の被照射面に向けて配置される。そして、検出器5が、検査対象物から反射する方向に散乱し、ピンホールコリメータ4を通過した
中性子を検出する。
In this configuration, the pinhole collimator 4 and the detector 5 for detecting neutrons are arranged toward the irradiated surface of the inspection object to be irradiated with the neutrons emitted from the neutron source 1. Then, the detector 5 scatters in the direction of reflection from the inspection object and detects neutrons that have passed through the pinhole collimator 4.

第2の実施形態において、検査対象物は、橋梁等の大型構造物である。これらの大型構造物は、例えば、コンクリートによって構築される。コンクリート中の水分として存在する水素原子により高速中性子が減速される(非特許文献4)。そこで、図10のように、撮像装置20自体に、減速材を用いず、中性子源1から直接検査対象物である大型構造物に中性子を照射しても、第1の実施の形態と同様に、ピンホールコリメータ4と検出器5によって、検査対象物内部の空洞等の欠陥を撮像できる。すなわち、検査対象物に照射された中性子は、水素原子等と衝突を繰り返し、徐々にエネルギーを低下し、その一部は、入射側に反射される。したがって、中性子源1と並べて、中性子源1から中性子が検査対象物に入射する側に、ピンホールコリメータ4と検出器5とを配置しても、第1の実施の形態と同様に、検査対象物の内部の画像を得ることができる。 In the second embodiment, the inspection target is a large structure such as a bridge. These large structures are constructed, for example, from concrete. Fast neutrons are decelerated by hydrogen atoms existing as water in concrete (Non-Patent Document 4). Therefore, as shown in FIG. 10, even if the image pickup device 20 itself is not used with the moderator and the neutron source 1 directly irradiates the large structure to be inspected with neutrons, the same as in the first embodiment. With the pinhole collimator 4 and the detector 5, defects such as cavities inside the inspection object can be imaged. That is, the neutrons irradiated to the inspection object repeatedly collide with hydrogen atoms and the like, gradually reduce their energy, and a part of them is reflected on the incident side. Therefore, even if the pinhole collimator 4 and the detector 5 are arranged on the side where the neutrons are incident on the inspection object from the neutron source 1 side by side with the neutron source 1, the inspection target is the same as in the first embodiment. You can get an image of the inside of an object.

例えば、図7、図8に例示した比較例の構成では、中性子源と検出器との間に、橋梁等の大型の検査対象物を挟み込むことはできない。第2の実施の形態では、大型の検査対象物において、検査対象物そのものを散乱体すなわち減速材として利用し、かつ、第1の実施の形態と同様、ピンホールカメラの原理を適用することで、大型の検査対象物内部の撮像を可能とする。また、第2実施の形態の撮像装置20は、大型の検査対象物を挟み込む必要がなく、検査対象物の1つの面に中性子源1、ピンホールコリメータ4、検出器5を配置した構成を有する。したがって、第2実施の形態の撮像装置20は、従来、非破壊的な手法による観察が困難であった構造物の画像による診断を可能とする。 For example, in the configuration of the comparative example illustrated in FIGS. 7 and 8, a large inspection object such as a bridge cannot be sandwiched between the neutron source and the detector. In the second embodiment, in a large inspection object, the inspection object itself is used as a scatterer, that is, a moderator, and the principle of the pinhole camera is applied as in the first embodiment. , Enables imaging of the inside of a large inspection object. Further, the image pickup apparatus 20 of the second embodiment does not need to sandwich a large inspection object, and has a configuration in which the neutron source 1, the pinhole collimator 4, and the detector 5 are arranged on one surface of the inspection object. .. Therefore, the image pickup apparatus 20 of the second embodiment enables diagnosis by an image of a structure, which has been difficult to observe by a non-destructive method in the past.

本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。 The processes and means described in the present disclosure can be freely combined and carried out as long as technical inconsistencies do not occur.

1 中性子源
2 中性子反射材
3 減速材
4 ピンホールコリメータ
5 検出器
6 遮蔽材
10、 20 撮像装置
1 Neutron source 2 Neutron reflector 3 Moderator 4 Pinhole collimator 5 Detector 6 Shielding material 10, 20 Imaging device

Claims (9)

中性子を発生する中性子源と、
前記中性子源から前記中性子を照射される対象物に至る経路の少なくとも一部を包含し、前記中性子のエネルギーを減少させる減速材と、
前記中性子を吸収する吸収材で形成され、前記減速材により減速され前記対象物を透過した中性子または前記対象物中で散乱された中性子が通過可能な孔を有する絞り部材と、
前記絞り部材の孔を通過した中性子を検出する検出器と、を備える撮像装置。
Neutron sources that generate neutrons and
Moderators that include at least part of the path from the neutron source to the object irradiated with the neutrons and reduce the energy of the neutrons.
A diaphragm member formed of an absorbent material that absorbs neutrons and having a hole through which neutrons decelerated by the moderator and transmitted through the object or neutrons scattered in the object can pass through.
An imaging device including a detector that detects neutrons that have passed through the holes of the diaphragm member.
前記絞り部材は、板状であり、前記孔の中心軸を含む断面内において、前記孔に接する部分の厚みが最も薄く、前記孔から離れるにしたがって厚みが増加する形状を有する請求項1に記載の撮像装置。 The one according to claim 1, wherein the diaphragm member has a plate shape, and has a shape in which the thickness of a portion in contact with the hole is the thinnest in the cross section including the central axis of the hole, and the thickness increases as the distance from the hole increases. Imaging device. 前記絞り部材と前記検出器に対して前記減速材と前記対象物とを挟み込む位置において前記中性子源で発生した中性子を前記減速材と前記対象物に向けて反射する中性子反射材をさらに備える請求項1または2に記載の撮像装置。 A claim further comprising a neutron reflector that reflects neutrons generated by the neutron source toward the moderator and the object at a position where the moderator and the object are sandwiched between the throttle member and the detector. The image pickup apparatus according to 1 or 2. 前記中性子源は、前記孔と前記検出器とによって形成される前記撮像装置の視野の外側に設けられている請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。 The image pickup device according to any one of claims 1 to 3, wherein the neutron source is provided outside the field of view of the image pickup device formed by the hole and the detector. 前記絞り部材と前記検出器とが、前記中性子源から照射された中性子が照射される前記対象物の被照射面に向けて配置され、前記検出器が前記対象物から反射する方向に散乱される中性子を検出する請求項1または2に記載の撮像装置。 The throttle member and the detector are arranged toward the irradiated surface of the object to be irradiated with the neutrons emitted from the neutron source, and the detector is scattered in the direction of reflection from the object. The imaging device according to claim 1 or 2, which detects neutrons. 中性子を発生する中性子源と、
前記中性子を吸収する吸収材で形成される対象物を透過した中性子または前記対象物中で散乱された中性子が通過可能な孔を有する絞り部材と、
前記絞り部材の孔を通過した中性子を検出する検出器と、を備え、
前記絞り部材と前記検出器とが、前記中性子源から照射された中性子が照射される対象物の被照射面に向けて配置され、前記対象物は中性子を減速する特性を有し、
前記対象物から反射する方向に散乱されて前記絞り部材を通過した中性子を前記検出器によって検出する撮像装置。
Neutron sources that generate neutrons and
A diaphragm member having a hole through which a neutron that has passed through an object formed of an absorbent material that absorbs the neutron or a neutron scattered in the object can pass through.
A detector for detecting neutrons that have passed through the hole of the diaphragm member is provided.
The diaphragm member and the detector are arranged toward the irradiated surface of the object to be irradiated with the neutrons emitted from the neutron source, and the object has a property of decelerating the neutrons.
An image pickup device that detects neutrons scattered from an object in a direction of reflection and passing through the diaphragm member by the detector.
中性子源で中性子を発生させることと、
前記中性子源から前記中性子を照射される対象物に至る経路の少なくとも一部を包含する減速材で前記中性子のエネルギーを減少させることと、
前記中性子を吸収する吸収材で形成され中性子が通過可能な孔を有する絞り部材で、前記減速材により減速され前記対象物を透過した中性子または前記対象物中で散乱された中性子の流れを絞ることと、
前記絞り部材で絞られた流れの中性子を検出することと、を実行する撮像方法。
Generating neutrons with a neutron source and
Reducing the energy of the neutron with a moderator that covers at least part of the path from the neutron source to the object irradiated with the neutron.
A throttle member formed of an absorbent material that absorbs neutrons and has holes through which neutrons can pass, and throttles the flow of neutrons that have been decelerated by the moderator and have passed through the object or scattered in the object. When,
An imaging method for detecting and executing neutrons in a flow focused by the diaphragm member.
前記絞り部材と中性子を検出する検出器とを中性子源から照射された中性子が照射される前記対象物の被照射面に向けて配置することと、
前記対象物から反射する方向に散乱する中性子を検出することと、をさらに実行する請求項7に記載の撮像方法。
Placing the diaphragm member and the detector for detecting neutrons toward the irradiated surface of the object to be irradiated with the neutrons emitted from the neutron source.
The imaging method according to claim 7, further comprising detecting neutrons scattered in the direction of reflection from the object.
中性子源で中性子を発生させることと、
前記中性子を吸収する吸収材で形成され前記中性子が通過可能な孔を有する絞り部材と前記中性子の検出器とを前記中性子源から照射された中性子が照射される対象物の被照射面に向けて配置すること、
前記中性子を減速する特性を有する対象物から反射する方向に散乱された中性子の流れを前記絞り部材で絞ることと、
前記絞り部材で絞られた流れの中性子を検出することと、を実行する撮像方法。
Generating neutrons with a neutron source and
A throttle member formed of an absorbent material that absorbs neutrons and having a hole through which the neutrons can pass and the neutron detector are directed toward the irradiated surface of the object to be irradiated with the neutrons emitted from the neutron source. To place,
The flow of neutrons scattered in the direction of reflection from the object having the property of decelerating the neutrons is throttled by the diaphragm member.
An imaging method for detecting and executing neutrons in a flow focused by the diaphragm member.
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