一種簡單的三維成像技術，這種技術只需利用品質並不是很好的中子流就可以通過高密度的材料，進而達到成像的目的。
基本介紹
中子成像
即使用X射線透視儀也沒有辦法透過鉛塊看東西，但是如果用中子的話效果可能會好一些，因為中子能夠穿透高密度的材料。2006年6月2日出版的Physical Review Letters報導了一種簡單的三維成像技術，這種技術只需利用品質並不是很好的中子流就可以實現。研究者認為這種技術對於研究磁性材料的內部結構非常有用。
由於中子具有波粒二象性，所以可以用類似的標準光學技術來操作。將中子通過一個小孔以產生高度準直的束流，然後用合適的晶體來折射——就像光通過稜鏡時不同波長的光波被分開——得到單一能量（或者說單一的波長）的中子束。但在這兩個剔除不符合要求中子的過程會使得中子束流強度大大地降低，從而造成這種成像方法更耗時也更複雜。
Franz Pfeiffer來自位於瑞士菲林根（Villigen）的保羅謝勒研究所（Paul Scherrer Institute），他和同事們設計了一種成像系統（Imaging System），這種系統使用一系列的光柵（這是一種刻有平行縫隙的不透明螢幕）。一束寬度為2毫米的中子流先是打到一塊有著較粗縫隙的光柵上，通過光柵得到的是一系列的中子線。由於縫隙分的比較開，所以這些中子線可以看成是相互獨立的相干波，就像在經典光學實驗中通過小孔形成的光線。利用多個而不是一個這樣的中子線，得到的中子束強度比其它技術所能得到的中子束強一百倍。
接下來將這些中子波束打到第二光柵上，這個光柵上的縫隙更為細密一些，通過這個光柵的中子束會產生干涉條紋。在兩個光柵之間放置要測量的物體就會改變中子束所走過的路徑。物體的折射效應會改變通過第二個光柵之後形成的干涉條紋。但是中子探測器的解析度不足以直接將干涉條紋成像，也不能測到條紋的微小變化。
為了從這套裝置中獲取信息以便成像，他們在第二個光柵之後不遠處放上第三個光柵，兩者之間的距離差不多相當於干涉條紋變化的周期。然後慢慢地移動第三個光柵，並測量通過光柵的中子束流強度。這個技巧相當於將兩個梳子重疊在一起，並讓它們慢慢地相對移動，這樣微小的移動就由通過梳子的總光強變化顯著地表現出來。轉動要測量的物體，並用一個二維的探測器陣列紀錄中子流強的變化，研究者們就能夠用數學的方法重建被測量物體內部的三維結構，這個方法是基於已經知道被測物體對於中子流折射的性質這一基礎之上的。中子折射能夠非常明確地區分鈦（Titanium）和鉬（Molybdenum），雖然它們對於中子的吸收能力差不多。這種技術對於中子束的密度分布並不是很敏感，所以對於中子束的品質要求並不是很高。
在一個演示原理的實驗中，Pfeiffer和同事們用中子束成像方法給出了大概6到7毫米厚的鈦棒、鉛棒、鎂棒和鉬棒的輪廓，並且給出了兩根金屬棒纏繞在一起的三維圖像。Pfeiffer希望這種方法的進一步發展會產生對固體內部，比如說磁性材料內部的主要結構，進行成像的有效方法，並且這一方法中中子不會和靜電效應產生干涉。
Muhammad Arif來自位於馬里蘭州（Maryland）蓋瑟斯堡（Gaithersburg）的國家標準局（National Institute of Standards and Technology），這個工作留給他非常深刻的印象，雖然為了獲得更高的解析度就要求對於製作光柵刻痕時候需要非常高精度的定位，而這是非常具有挑戰性的。但是，他還表示，由於這個技術能夠更有效地利用中子，還是值得做更進一步的研究。
