Une équipe de chercheurs du Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) et de la European Spallation Source (ESS) vient de publier un aperçu complet des processus d'imagerie à base de neutrons dans la célèbre revue Matériaux aujourd'hui . Les auteurs rendent compte des derniers développements de la tomographie neutronique, illustrant les applications possibles à l'aide d'exemples de cette méthode non destructive. La tomographie à neutrons a facilité des percées dans divers domaines tels que l'histoire de l'art, recherche de batterie, dentisterie, matériaux énergétiques, recherche industrielle, magnétisme, paléobiologie et physiologie végétale.

Les neutrons peuvent pénétrer profondément dans un échantillon sans le détruire. En outre, les neutrons peuvent également faire la distinction entre des éléments légers tels que l'hydrogène, le lithium et les substances contenant de l'hydrogène. Parce que les neutrons eux-mêmes ont un moment magnétique, ils réagissent aux plus petites caractéristiques magnétiques du matériau. Cela en fait un outil polyvalent et puissant pour la recherche sur les matériaux. Tomographes à neutrons, images 2D ou 3D, peut être calculé à partir de l'absorption des neutrons dans l'échantillon. Une équipe de renommée mondiale dirigée par le Dr Nikolay Kardjilov et le Dr Ingo Manke travaille avec BER II, la source de neutrons de HZB, étendre et améliorer les méthodes de tomographie neutronique.

Dans leur article de synthèse, les auteurs décrivent les dernières améliorations de l'imagerie neutronique et présentent des applications exceptionnelles. Les améliorations de ces dernières années ont étendu la résolution spatiale jusqu'au micromètre. C'est plus de 10 fois mieux qu'avec la tomographie à rayons X médicale typique. Des images plus rapides sont également possibles maintenant, ce qui rend possible l'observation des processus dans les matériaux, comme les mesures d'une pile à combustible pendant son fonctionnement réel qui montre précisément comment l'eau est distribuée à l'intérieur. Cela fournit des informations importantes pour optimiser la conception de la cellule.

Les applications vont de l'observation du transport des ions lithium dans les batteries et des analyses de résistance des composants industriels, aux examens des dents, OS, et les racines des plantes, à des analyses non destructives d'objets historiques tels que de vieilles épées et armures de chevaliers afin d'obtenir des informations sur les méthodes de fabrication historiques.

"La tomographie neutronique est extrêmement polyvalente. Nous travaillons à de nouvelles améliorations et espérons que cette méthode, qui est très demandé, sera également disponible dans les sources de spallation modernes à l'avenir, " dit Nikolaï Kardjilov.