A PGAA fejlődését nagyban előmozdították a neutronvezetők, különösen a hidegneutron-vezetők területén elért tudományos és műszaki eredmények. A neutronvezető olyan (téglalap vagy kör keresztmetszetű) üvegből készült cső, amelyikben vákuum van, és amelyiknek belső felülete neutron-visszaverődést okozó anyaggal van bevonva. A fényhez hasonlóan, a neutronok (de Broglie-féle neutronhullámok) esetében is létezik egy kritikus beesési szög, amelynél kisebb szög esetén teljes visszaverődés jön létre a felületen. Neutronok esetén ez a kritikus szög kisebb, mint a látható fénynél (üvegen). Az egyik legjobb, nem összetett neutronvisszaverő anyag az 58Ni-izotóp (Θ = 68,08%), amelyik υc kritikus szöge (fokokban) kifejezhető, mint vc = 1,2 λ, ahol λ = h/p a neutronhullám hullámhossza ([nm] egységben) [19]. A 2 200 m s–1 sebességű (vagy 20 °C hőmérsékletű) neutronok esetén λ = 0,18 nm és υc = 0,21°. Titán és nikkel több rétegéből kialakított neutronvisszaverő felületek (ún. szupertükrök) kritikus szöge körülbelül háromszor nagyobb a fent említett értéknél, és ezért nagyobb hullámhossz-intervallumban (tehát több neutronra) teljesül a teljes visszaverődés feltétele. A neutronhullám visszaverődését egyszerű neutrontükrön és szupertükrön a 10.12. ábra szemlélteti. A neutronvezetők hatásfoka arányos a kritikus szög négyzetével, tehát növekszik a hullámhosszal (csökken a neutronhőmérséklettel). A neutronvezetők a hidegneutronokat vezetik legjobb hatásfokkal, ráadásul a hidegneutronok sugárzásos befogási hatáskeresztmetszete a legnagyobb, ami a termikus neutronokkal összehasonlítva többszörös érzékenységnövekedést eredményez. Az így kialakított neutronnyaláb a besugárzás helyén tipikusa 107−108 cm−2 s−1 fluxusú, és nem tartalmaz termikusnál nagyobb energiájú neutronokat, valamint a zónából származó γ-sugárzást. Ennek köszönhetően kevesebb és kisebb méretű a kollimáló berendezésre és (moderálást már nem igénylő) árnyékolásra van csak szükség, mint a kevert terű, kicsatolt nyalábok esetén. Mindez kedvezőbb mérési elrendezést tesz lehetővé, és megszünteti a H (mint moderátor) 2 223 keV energiájú sugárzásos neutronbefogásából származó intenzív háttérsugárzását. Neutronvezetőkben nem csökken a neutronfluxus a távolság négyzetével, és több tíz (akár száz) méterre is el lehet vezetni a nyalábot lényeges fluxusveszteség nélkül. A nyaláb a kis (egy-két fokos) kritikus szög miatt gyakorlatilag kollimáltnak tekinthető. Léteznek nyalábkonvergálást (fluxusnövelést) megvalósító neutronvezetők, amelyek több száz/ezer kapilláris szálat használnak a neutronok kis (0,5 mm) nyalábátmérővé történő fókuszálása céljából [103].