[发明专利]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

说明书

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。

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。