Радіаційний контроль

Радіаційний неруйнівний контроль - контроль за дотриманням норм радіаційної безпеки й основних санітарних правил роботи з радіоактивними речовинами та іншими джерелами іонізуючого випромінювання. Заснований на реєстрації й аналізі проникаючого іонізуючого випромінювання після взаємодії його з об'єктом контролю. Найбільш широко використовують для контролю рентгенівське і гамма-випромінювання.

Загальний описРедагувати

Усі радіаційні методи контролю засновані на законі послаблення інтенсивності випромінювання, яке проходить через контрольований об'єкт. За результатами виміру інтенсивності випромінювання визначають наявність у ньому дефектів - раковин, включень тощо.

  • Рентгенівське, γ-випромінювання й гальмівне випромінювання - високочастотні електромагнітні хвилі, які розповсюджуються із швидкістю світла у вакуумі;
  • α-випромінювання - потоки ядер гелію ( );
  • β-випромінювання - потоки електронів або позитронів;
  • Нейтронне (протонне) випромінювання - потоки нейтронів (протонів), які виникають за ядерних реакцій.

Таким чином, при радіаційному контролі в якості джерел ізонізуючих випромінювань обираються рентгенівські апарати (рентгенівські трубни), прискорювачі заряджених частинок (електронів) та радіоактивні ізотопи.

Рентгенівські апарати є джерелами характеристичного й гальмівного випромінювань у широкому діапазоні енергій (0,5-100 кеВ).

Нехай   - коефіцієнт поглинання рентгенівських променів об'єктом у точці   тобто

 

Через   позначається інтенсивність прямолінійного променя   через   - його інтенсивність після проходження через тіло. В силу закону Бугера-Ламберта-Бера маємо

 

тобто в результаті сканування отримуються лінійні інтеграли функції   по кожній з прямих  

Алгебрагічний метод реконструкціїРедагувати

Методи Фур'є ставлять перед собою задачу відновлення об'єкту у зворотному просторі, тоді як алгебричні методи діють завжди у прямому просторі. Чинником правильності реконструкції об'єкту у алгебричних методах є співпадіння отриманих у експерименті рентгенівських проєкцій, із проєкціями, отриманими від відновленого об'єкта.

Алгебричні методи реконструкції мають на увазі задачу томографії як систему лінійних рівнянь:

 

де   - невідомий стовпець розмірності   який містить значення усіх   значень рентгенооптичної щільності елементів об'єму (вокселів) у   сітці реконструкції;

  - вектор, який складається з   елементів й містить усі дані усіх проєкцій,   де   - число проєкцій,   - число елементів у одній проєкції;

  - матриця розміром   яка містить вагові коефіцієнти   кожний з яких представляє міру впливу елемента об'єму   на промінь   який проходить через пікель  

Таким чином, рівняння переписується як:

 

  - прямокутна матриця великих розмірів і знайти рішення напряму

  не представляється можливим.

Для вирішення подібних систем використовується метод Кацзмарза. [1]

ЗастосуванняРедагувати

Даний вид застосовується під час контролю технологічних трубопроводів, металоконструкцій, технологічного обладнання зі сталі, кольорових металів і матеріалів в різних галузях промисловості та будівельного комплексу.

Радіографічний контроль застосовують для виявлення в зварних з'єднаннях тріщин, непроварів, пор, шлакових, вольфромових, окисних і інших включень. Радіографічний контроль застосовують також для виявлення пропалів, підрізів, оцінки величини опуклості кореню шва, недоступних для зовнішнього огляду.

Див. такожРедагувати

  1. Бузмаков Алексей Владимирович - Рентгеновская микротомография с использованием увеличивающих рентгенооптических элементов.