由於中子射線為電中性因而無法被直接探測，一般利用中子射線與高吸收截面元素作用將其轉換為容易被探測的α、β、γ射線或者可見光再加以探測，通常是將高中子截面材料製作成均勻的薄膜或者薄板放置於樣品後端記錄中子束的空間分布，稱之為中子輻照轉換屏（簡稱為中子轉換屏），為保證其機械強度將薄膜或者薄板塗敷或者襯在中子作用截面較小的薄基板之上。
中子轉換屏可以分為兩類：一類是釓、鋰、硼和鎘等在吸收中子後放出瞬時輻射，可以瞬間直接成像，這類屏稱為瞬態屏；另一類像銦、鏑等，俘獲中子後形成具有一定壽命的放射性核，這類屏被成為活化屏。
瞬態屏大致可以分為發光屏與金屬屏：發光屏由中子吸收物質和螢光物質兩部分組成，中子與吸收物質作用產生高能重帶電粒子，這種高能短射程重帶電粒子對於螢光物質具有很高的激發效率，在穿透發光物質過程中損失能量，從而產生大量的光子，這些光子穿過透明的粘接物質，達到轉換屏表面利用膠片或者CCD數字探測器進行記錄，由於發光屏是二次作用曝光，因而解析度相對較差；金屬屏主要有中子吸收物質構成，利用中子與金屬元素作用產生的β或γ射線進行曝光，由於金屬屏是一次作用曝光，其解析度更高。
活化屏利用中子與吸收物質作用後形成的放射性核（具有一定的半衰期）攜帶有樣品內部結構信息的潛像，將轉換屏在暗室中與膠片貼在一起曝光，將屏上的潛像轉移至膠片之上。活化屏的材料選擇要求是：1）中子吸收截面大；2）次級輻射的產額高，能量和類型對膠片感光有利；3）具有合適的半衰期。
