中子径迹剂量系统主要由生物分子成像仪主机、清屏仪、中子磷屏、高分辨率磷屏及压片盒五部分组成,用于基于加速器中子源的中子束流剖面离线成像,同时也可对中子束流伴随的伽马射线剖面进行离线成像。
在使用时,将中子/伽马磷屏置于中子源的出口处,中子源的射线照射至中子/伽马磷屏上会激发磷屏内的光敏晶体分子,使磷光晶体分子发生氧化反应,自由电子转移到磷光晶体的阴离子空轨道中,辐射能量被暂时储存。照射后,用生物分子成像仪内的激光扫描经照射后的中子/伽马磷屏可对磷光晶体进行二次激发,此时电子离开阴离子空轨道跃迁回到基态轨道中,即处于激发态的磷光晶体分子发生还原反应回到基态,部分储存的能量以光子形式释放出来,生物分子成像仪内的光电倍增管可捕获390-400nm波长的激发光并进行光电转换,计算机接受电信号后经处理形成屏幕图像,经进一步分析和定量得到最终的磷屏影像,这样通过中子/伽马磷屏得到的影像即是中子源的中子/伽马束流剖面强度分布。