[发明专利]双波长中子光栅干涉仪的成像方法

摘要

本发明公开了一种双波长中子光栅干涉仪的成像方法，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半腰位置；2设置第一等效波长为λ1，分别获取背景投影图像和被成像物体的投影图像；3设置第二等效波长为λ2，分别获取背景投影图像和被成像物体的投影图像；4分别提取被成像物体在等效波长λ的吸收和折射信号。本发明摒弃繁琐的光栅机械扫描，简化中子光栅干涉仪的成像过程，提高数据采集效率，并定量获得被成像物体在等效波长λ的吸收、折射信号，从而为被成像物体的快速、定量表征提供新途径。

主权项

1.一种双波长中子光栅干涉仪的成像方法，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)和相位光栅(4)之间设置有被成像物体(7)；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)；所述相位光栅(4)到所述分析光栅(5)的轴向距离为d；所述探测器(6)贴于所述分析光栅(5)的外侧；其特征是，所述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)，移动距离为所述源光栅(2)的四分之一周期，使得所述中子光栅干涉仪固定在光强曲线的半腰位置；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)和所述速度选择器(3)，设置第一等效波长为λ1；启动所述探测器(6)，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，依次关闭所述中子源(1)和所述速度选择器(3)；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，依次启动所述中子源(1)和所述速度选择器(3)，设置第一等效波长为λ1，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)；步骤4、依次启动所述中子源(1)和所述速度选择器(3)，设置第二等效波长为λ2；启动所述探测器(6)，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，依次关闭所述中子源(1)和所述速度选择器(3)；步骤5、将所述被成像物体(7)放置到所述相位光栅(4)的视场中央，依次启动所述中子源(1)和所述速度选择器(3)，设置第二等效波长为λ2，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)；步骤6、利用式(1)提取所述被成像物体(7)在等效波长λ的吸收信号T^λ：式(1)中，常数K1满足K1＝lnS(p₂/4)或K1＝lnS(‑p₂/4)，其中，p₂是所述分析光栅(5)的周期；S(p₂/4)为所述中子光栅干涉仪的光强曲线在p₂/4处的数值；步骤7、利用式(2)提取所述被成像物体(7)在等效波长λ的折射信号α^λ：式(2)中，常数K2满足或其中，为所述中子光栅干涉仪的光强曲线的一阶导数在p₂/4处的数值；以所述被成像物体(7)在等效波长λ的吸收信号T^λ和折射信号α^λ作为所述成像方法的 结果。