[发明专利]基于中子光栅干涉仪的暗场成像方法

摘要

本发明公开了一种基于中子光栅干涉仪的暗场成像方法，其特征包括：1移动光栅，将中子光栅干涉仪的工作点固定在光强曲线的峰位；2分别获取背景投影图像和被成像物体的投影图像；3移动光栅，将中子光栅干涉仪的工作点固定在光强曲线的谷位；4分别获取背景投影图像和被成像物体的投影图像；5提取被成像物体的暗场信号。本发明能够准确提取被成像物体的暗场信号，克服低光子计数时相位步进法不能准确提取暗场信号的局限性，从而为被成像物体的准确、定量表征提供新途径。

主权项

1.一种基于中子光栅干涉仪的暗场成像方法，所述中子光栅干涉仪包括：中子源(1)、源光栅(2)、速度选择器(3)、相位光栅(4)、分析光栅(5)和探测器(6)；在所述速度选择器(3)和所述相位光栅(4)之间设置有被成像物体(7)；且所述被成像物体(7)贴于所述相位光栅(4)的内侧设置；在所述相位光栅(4)的外侧设置有所述分析光栅(5)；所述探测器(6)贴于所述分析光栅(5)的外侧设置；其特征是，所述暗场成像方法按如下步骤进行：步骤1、固定所述相位光栅(4)和所述分析光栅(5)，并移动所述源光栅(2)，将所述中子光栅干涉仪的工作点固定在光强曲线的峰位；所述移动方向为同时垂直于光轴和光栅栅条的方向；步骤2、依次启动所述中子源(1)、所述速度选择器(3)和所述探测器(6)，并设置曝光时间为t1；利用所述探测器(6)按照所述曝光时间t1获取第一背景投影图像I₁后，关闭所述中子源(1)；步骤3、将所述被成像物体(7)放置到所述相位光栅(4)的视场中央，启动所述中子源(1)，将中子光栅干涉仪的工作点固定在光强曲线的峰位，并利用所述探测器(6)按照所述曝光时间t1获取所述被成像物体(7)的第一投影图像I′₁后，依次关闭所述中子源(1)、所述速度选择器(3)和所述探测器(6)；获取的被成像物体(7)的第一投影图像I′₁满足：I′₁＝I₁·T·(1+DF)   (3.1)式(3.1)中，T是被成像物体(7)的吸收信号；DF是被成像物体(7)的暗场信号；步骤4、固定所述相位光栅(4)和所述分析光栅(5)，并移动所述源光栅(2)，将所述中子光栅干涉仪的工作点固定在光强曲线的谷位；所述移动方向为同时垂直于光轴和光栅栅条的方向；步骤5、依次启动所述中子源(1)、所述速度选择器(3)和所述探测器(6)，并设置曝光时间为t2；利用所述探测器(6)按照所述曝光时间t2获取第二背景投影图像I₂后，关闭所述中子源(1)；步骤6、将所述被成像物体(7)放置到所述相位光栅(4)的视场中央，启动所述中子源(1)，将中子光栅干涉仪的工作点固定在光强曲线的谷位，并利用所述探测器(6)按照所述曝光时间t2获取所述被成像物体(7)的第二投影图像I′₂后，依次关闭所述中子源(1)、所述速度选择器(3)和所述探测器(6)；获取的被成像物体(7)的第二投影图像I′₂满足：I′₂＝I₂·T·(1‑DF)   (6.1)步骤7、利用式(1)提取所述被成像物体(7)的暗场信号DF：以所述被成像物体(7)的暗场信号DF作为所述暗场成像方法的结果。