Neutron imaging of micron-size structures by color center formation in LiF crystals

フッ化リチウム結晶のカラーセンター形成によるミクロンサイズ構造物の中性子イメージング

松林 政仁  ; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.*; 福田 祐仁; 加藤 義章* 

Matsubayashi, Masahito; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.*; Fukuda, Yuji; Kato, Yoshiaki*

フッ化リチウム結晶中のカラーセンター形成に基づく中性子イメージングを実証した。細い金ワイヤ,カドミウム板,ガドリニウム板,液体を内包した細い金属管を含むさまざまな試料が撮影された。実験の結果、フッ化リチウムは中性子イメージング検出器として、5.4mの高空間分解能を有し、粒状性ノイズもほとんどなく、中性子フルエンスに対して優れた線型性と広いダイナミックレンジを有していることが明らかとなった。フッ化リチウムを用いた高空間分解能中性子イメージングは、中性子源やリチウムイオン電池,燃料電池等の軽元素で構成される電子機器の定量解析など、多様な応用に有効であると予想される。

Demonstration of neutron imaging by color center formation in LiF crystals is reported. Neutron radiography images of various objects, including thin Au wires, Cd plates, Gd plates and thin liquid tubes, have been recorded. The data show that neutron imaging with LiF have many excellent properties; high spatial resolution of 5.4 m, little granular noises, good linearity and large dynamic range. The high resolution neutron imaging with LiF will be useful for various applications such as quantitative characterizations of neutron sources and electric devices composed of low-Z elements such as Li-ion batteries and fuel cells.