JPS60192244A - 中性子ラジオグラフイ−方法及び装置 - Google Patents

中性子ラジオグラフイ−方法及び装置

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JPS60192244A
JPS60192244A JP59047855A JP4785584A JPS60192244A JP S60192244 A JPS60192244 A JP S60192244A JP 59047855 A JP59047855 A JP 59047855A JP 4785584 A JP4785584 A JP 4785584A JP S60192244 A JPS60192244 A JP S60192244A
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JP
Japan
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neutron
neutrons
beryllium
moderator
cyclotron
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Pending
Application number
JP59047855A
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English (en)
Inventor
Teruo Yamada
山田 輝雄
Yojiro Toda
戸田 陽二郎
Yasumasa Kaneda
金田 安正
Hyogo Yoshida
兵吾 吉田
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Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/201Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials by measuring small-angle scattering
    • G01N23/202Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials by measuring small-angle scattering using neutrons

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中性子を発生する中性子ラジオグラフィーに関
するもので、鉄コンテイナ内の火薬、導火線内の火薬、
鉄パイプ内のゴム製Oリング等の中性子を透過する材料
内の中性子を吸収する材料の検査等に使用するものであ
る。
最近、宇宙開発におけるロケット、人工衛星や航空機の
国産化に伴い各種の火工品、燃料管、エンジン等の開発
とその品質管理における検査法が重要な課題となってき
た。これらはいずれも鉛、鋼など重金属外とう内にある
火薬、燃料2合成樹脂等の欠陥または状態の検査であシ
、X線、γ線では、外とう金属のために内部の軽い物質
を十分な写真コントラストで観察することはできない。
また原子炉運転の健全性確保の上から燃料体の検査が重
要な項目となってきているが、X線では透過力に問題が
あシ、特に使用後の燃料体は強いγ線を放出するために
、通常の手法では十分な検査が不可能である。
このため中性子によシ検査することが望まれるが、従来
の中性子線源としては■原子炉の熱中性子、■252c
fの自然崩壊による速中性子、■バンプグラフの重陽子
の核反応による速中性子、であつぺて高い欠点があった
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、サイクロ
トロンを使って陽子2重陽子を加速し9Be (p’+
n)’B又は’B6 (d、n)10B反応を利用して
中性子を発生するものである。
以下図面につき本発明の一実施例を詳細に説明する。
第1,2図示のように小型サイクロトン1のビーム2の
出口3には断面正方形状のビームダクト4.5をその斜
辺を垂直にした向きで接続し、このビームダクト5の端
部にはターゲットボックス6を連結する。
なお、図中7は厚さ1vn程度のコンクリートよシなる
放射線防謹壁、8はビーム遮断弁である。
第3図示のようにターゲットボックス6は中心孔10 
、11を有する一対のアルミニウムのブロック12 、
13を熱中性子を吸収しない碍子或いはポリエチレンよ
シなる電熱絶縁材のリング15の両側にボルト16 、
17によシ固定したものである。上記ブロック12には
上記ビームダ久ト5の先端を連結し、また先端側のブロ
ック13の中心孔11の外端にはベリリウム板18ヲ嵌
合し、更はこのブロック13の先端側には押えブロック
■9をポル)20によシ固定し、この押えブロック19
の中心線孔内にはクランプ板21を螺着嵌合し、このク
ランプ板21とベリリウム板18の間には押え板22を
挿入する。なお図中nはこの中心螺孔を密封するシール
板である。この押え板乙のベリリウム板18に対向する
面には冷却水の流路列を形成し、この流路列はクランプ
板21の孔25、その外側空間が及び上記ブロック19
 、13、リング15、ブロック12内を延びる通路2
8,28.28及びパイプ四を介して冷却水源(図示せ
ず)FC4通する。
第1,2図示のように上記ターゲットポック不6の外側
にはポリエチレンよシなるモデレータ(ト)を設け、こ
のモデレータ(至)は上記ベリリウム板18で発生した
数ミリオンeV程度の高エネルギー中性子を熱中性子に
減速する厚さく250〜300mm)とし、その外面に
は中性子を吸収する厚さ0.5mのカドミウムのシート
31を接着する。
上記モデレータ(9)内にはポリエチレンよりなる厚さ
40〜50咽の四角錐状に延びる第1及び第2のコリメ
ータ32.32aをベリリウム板18に向ってビーム2
の方向に対しOoと900の角度で貫通させ、この第1
のコリメータ32にはフロントモデレータすなわちポリ
エチレン及びビスマス板33を介して延長のコリメータ
Mを連絡する。上記コリメータ32,32..34の内
面及び挿入部にはカドミウムのシー)35.35を接着
する。
上記第2図(イ)示のようにコリメータあの開口端面に
はカセット40のホルダー41を固定する。第4図はこ
のカセット40の断面を示すものでアルミニ〜″″″′
る真空ケース43内には中性子線をγ線に変換する密度
: 7.95 g/d、熱中性子微分吸収断面積: 4
6,000 barns、厚さ2Spmのガドリニュー
ム板材を設け、このガドリニ5−ム板44の前側にその
対向面にのみ乳剤を塗った感光フィルム45を配置し、
更にその前側に測定する試料46 、4.6 、46を
配置したものである。第2のコリメータ32aの入口に
はフロントモデレータを設けまたその端部にも同様のカ
セット40を設けるものである。
なお、図中47は上記モデレータ30の支持台、48は
その吊具、49.50はコリメータ32a、 34の支
持台である。
次にこの装置の動作を説明する。
第1図示のようにサイクロトロン1よυ放出された16
ミリオンeVのプロトンの荷電粒子のビーム2はビーム
ダクト4,5を通ってターゲットボックス6内のベリリ
ウム板18に衝突し、9Be (p’ p n)9B反
応により最大10ミリオンeV、平均1.25ミリオン
evO高エネルギーの中性子線を発生する。この高エネ
ルギーの中性子はモデレータ加に入射しそのポリエチレ
ンの水素原子と衝突して弾性散乱し、低エネルギーの熱
中性子まで・減速する。なお、そのモデレータ加の外周
面に到達した中性子はカドミウムのシート31に吸収さ
れ、その外部への漏出は防止され、フィルムのかぶシを
防止する。
上記モデレータI内で緩和された熱中性子は夫々第1及
び第2のコリメータ32.32a内に入射するが、この
際向きの不揃いな吊性子線はその内面に接着したカドミ
ウムのシー) 35 、35に吸収され、一方外からの
熱中性子もこのカドミウムのシート35に吸収されるの
で、コリメータ32 、32a内には一様かつ平行な中
性子線36 、36 、・川・・が得られる。
これらの平行な中性子線36,36・・・・・・は先ず
ポリエチレン及びビスマス板33を通過して高速中性子
が減速すると共にr線の減衰が行われる。(ビス育スは
r線の吸収は大きいが中性子の吸収は少ない。)次に中
性子線あは第4図示のように試料46゜46を透過し、
更にカセット菊の壁面、感光フィルム45ヲ透過してガ
ドリニューム板44に衝突し、155Ga (ny r
 )15’Ga p又は157G a (n e r 
)”8G aの反応で、r線を発生し、このr線はフィ
ルム45の乳剤を感光させ、これを現像定着することに
より上記試料46 、46の中性子線36による透過像
を撮影することができるものである。而して、熱中性子
の吸収係数はH,Li、B等の低原子番号元素やC6p
Gdなどは特に大きく、F6 、 W 、 Pb 、 
U等の重金属ははるかに小さい。したがって、火薬燃料
1合成樹脂などは水素化合物であるため、外とうの鉛や
鋼を透過して、X線とは比較にならない高いコントラス
トの透過写真が得られる。
また、水素化合物だけでなく複合材料の各成分の熱中性
子に対する吸収が異なるものであれば、材料の接着、融
着、ろう付状態の検査等に利用できる。上記実施例では
直接ガドリニューム板でフィルムを感光させているが、
例えば原子炉の燃料棒等のr線発生被写体の場合は間接
的に感光させるようにしてもよい。
実験例 被検物二宇宙開発事業団より依頼されたロケットの火工
品 コンバータ:Ga25μm 照射野 17 X 14フ
イルム:コダック S几 ビ − ム:陽子 16ミリオンeV 50μ人ターゲ
ット:Be コリメータ比ニア4(長さく2M600)イ入□(35
mm))照射時間二〇°方向 100 mi n/ 1
枚90°方向 200m1n/1枚 以上のように本発明によればサイクロトロンを利用して
中性子線を発生させているので、設備及び建設費、維持
費は安価であると共に操作が簡便であり、また、その出
力の大きい中性子線を容易に得ることができるものであ
る。また、本願の第2の発明によればそのコリメータの
内面にカドミウムのシートを接着しているので、コリメ
ータ外からの熱中性子は吸収され、ビームの方向性がよ
いので正確に試料の試験を行うことができるものである
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概略を示す平面図、第2図
G)は第1図A−A線断面図、(ロ)は第1図の断面拡
大図、第4図はカセットの断面図である。 1・・・・・・サイクロトロン、2・・・・・・ビーム
、18・・・・・・ベリリウム板、30・・・・・・モ
デレータ、32゜32a・・・・・・コリメータ、36
・・・・・・中性子線、3・・・・・・出口、4,5・
・・・・・ビームダクト、6・・・・・・ターゲットボ
ックス、35・・・・・・カドミウムのシート。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)サイクロトロンよシ射出された荷電粒子のビーム
    をベリリウムに当てて高エネルギーの中性子を発生させ
    、この高エネルギーの中性子はこのベリリウムの外側に
    設けた中性子減速材よシなるモデレータに入射させて熱
    中性子に減速させ、この熱中性子をコリメータ内に入射
    させ、平行な中性子線としたことを特徴とする中性子ラ
    ジオグラフィ一方法。
  2. (2) サイクロトロンのビームの出口にはビームダク
    トを接続し、このビームダクトの端部はターゲットボッ
    クスに連結し、このターゲットボックス内にはベリリウ
    ム板を設けると共にその外側には厚さ250〜300m
    のポリエチレンよシなるモデレータを設け、このモデレ
    ータ内には錐状に延びるコリメータを上記ベリリウム板
    に向って貫通させ、このコリメータの内面にはカドミウ
    ムのシートを接着してなる中性子ラジオグラフィー装置
JP59047855A 1984-03-12 1984-03-12 中性子ラジオグラフイ−方法及び装置 Pending JPS60192244A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6468645A (en) * 1987-09-08 1989-03-14 Japan Steel Works Ltd Method for observing dynamic state by thermal neutron ray
WO1998059347A1 (en) * 1997-06-19 1998-12-30 European Organization For Nuclear Research Neutron-driven element transmuter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5642187A (en) * 1979-09-14 1981-04-20 Nippon Atomic Ind Group Co Control rod inspection device by neutron radiography
JPS56166455A (en) * 1980-05-27 1981-12-21 Nippon Atom Ind Group Co Ltd Nondestructive inspection apparatus for control rod for unclear reactor
JPS57101747A (en) * 1980-12-15 1982-06-24 Atomic Energy Authority Uk Improvement in analysis of metal containing material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5642187A (en) * 1979-09-14 1981-04-20 Nippon Atomic Ind Group Co Control rod inspection device by neutron radiography
JPS56166455A (en) * 1980-05-27 1981-12-21 Nippon Atom Ind Group Co Ltd Nondestructive inspection apparatus for control rod for unclear reactor
JPS57101747A (en) * 1980-12-15 1982-06-24 Atomic Energy Authority Uk Improvement in analysis of metal containing material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6468645A (en) * 1987-09-08 1989-03-14 Japan Steel Works Ltd Method for observing dynamic state by thermal neutron ray
WO1998059347A1 (en) * 1997-06-19 1998-12-30 European Organization For Nuclear Research Neutron-driven element transmuter

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