Page 74 - 无损检测2022年第三期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202203009

中子照相图像质量评价方法及其应用

高祥熙 1 , 2 , 3 , 胡正伟 1 , 2 , 3 , 张 帅 , 魏 丹 1
1

( 1. 中国航发北京航空材料研究院, 北京 100095 ; 2. 航空材料检测与评价北京市重点实验室, 北京 100095 ;

3. 中国航空发动机集团 材料检测与评价重点实验室, 北京 100095 )

摘 要:介绍了中子照相图像质量的评价方法, 采用像质指示器对特定反应堆中子照相系统
的图像质量进行评价分级。结果表明: 热中子束流中的γ射线增加了胶片本底噪声, 降低了图像质
量; 无论采用热中子还是冷中子源, 胶片的图像质量评价等级均高于数字图像的, 且单面胶片的图
像质量等级最优; 像质指示器宜与被检测物体一起成像, 有利于了解中子照相系统的水平及判别成
像质量是否满足被检测物体的验收要求。
关键词:中子照相; 图像质量; 像质指示器; 束流指示器; 灵敏度指示器

中图分类号: O571.56 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 03-0040-05

Ima g e q ualit y evaluationmethodofneutronradio g ra p h y anditsa pp lication

1
GAOXian g xi 1 , 2 , 3 , HUZhen g wei 1 , 2 , 3 , ZHANGShuai , WEIDan 1

( 1.AECCBei j in g InstituteofAeronauticalMaterials , Bei j in g 100095 , China ;

2.Bei j in gKe yLaborator y ofAeronauticalMaterialsTestin gandEvaluation , Bei j in g 100095 , China ;

3.Ke yLaborator y ofAeronauticalMaterialsTestin gandEvaluation , AeroEn g ineCor p orationofChina , Bei j in g 100095 , China )

Abstract : Theima g eq ualit yevaluation methodofneutronradio g ra p h y wasp resentedinthisstud y , andan

ima g e q ualit y indicators y stem wasdeterminedtoevaluateandg radetheima g e q ualit y ofthes p ecificreactorneutron

radio g ra p h ys y stem.Theresultsshowthatthecontentofγra y includedinthermalneutronbeamsshallresultinthe

incrementofback g roundnoiseandthedeteriorationofima g e q ualit y .Re g ardlessofthermalorcoldneutronsource ,

theevaluatedima g e q ualit y leveloffilmsta y saheadofdi g italima g e , andtheima g e q ualit y levelofsin g le-sidedfilm

isthebest.Theima g eq ualit y indicatorsshouldbeima g edto g etherwiththedetectedob j ect , whichishel p fulto

understandthelevelofneutronradio g ra p h ys y stemandtoj ud g ewhethertheima g eq ualit y meetstheacce p tance

re q uirementsofdetectedob j ects.

Ke ywords : neutronradio g ra p h y ; ima g eq ualit y ; ima g eq ualit yindicator ; beam p urit yindicator ; sensitivit y
indicator
中子照相利用中子射线穿过被检物体的强度衰 中子通量是影响图像质量的一个关键因素, 目
减变化来获取图像, 进而判定被检物体的内部结构 前散裂中子源和核反应堆中子源都可以产生高通量
是否存在缺陷 [ 1 ] 。中子照相在穿透能力、 分辨相近 的中子, 利用这类中子源进行检测可有效发现制件
原子序数元素的能力等方面有着其他无损检测方法 中的异常, 如检测未辐照核燃料元件芯块中 235 U 的
所不具备的优势, 已应用于核工业、 航空航天、 地质、 富集度、 燃料内的可燃毒物、 MOX ( 混合氧化物) 型
[ 5 ]
考古等领域 [ 2-4 ] 。 燃料内的 PuO 2 团簇 等; 还可以对核燃料内部铀
芯变形、 破裂或熔化等 [ 6-8 ] 以及导火索、 子弹、 炮弹等
内部火药装药的质量进行检测 [ 9 ] , 甚至可检测出微
收稿日期: 2021-08-19
米级的缺陷( 如可检测航空发动机空心叶片中厚为
作者简介: 高祥熙( 1986- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事高温合

金、 钛合金及陶瓷基复合材料的表征与性能评价工作 0.2mm 的残芯 [ 10-14 ] )。加速器中子源产生的中子通
量较低, 成像质量明显低于散裂源和反应堆的 [ 15 ]
通信作者: 高祥熙, g aoxian g xi326@163.com 。
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2022 年 第 44 卷 第 3 期
无损检测