شنبه , ۱۳ آذر ۱۳۹۵
دانلود رایگان نرم افزار آنالیز تصویر + فیلم آموزشی
5041231992179239137160229221240195112206138

پرتونگاری صنعتی

ارسال شده توسط : محمدرضا مهدی زاده

پرتونگاری صنعتی :
پرتونگاری صنعتی به عملیاتی اطلاق میگردد که توسط آن بتوان به منظور تشخیص عیوب با استفاده از اشعه ایکس یا گاما که از دستگاه پرتونگاری تولید می شود ماهیت داخلی اجسام را روی فیلم یا صفحه مانیتور مشخص نمود. این کاربرد شامل عملیات تشخیصی پزشکی و دامپزشکی نمیشود.
بازرسی با روش پرتونگاری (RT)
پرتونگاری یکی از کاربردی‎ترین روشهای بازرسی می‎باشد. در این روش از پرتوهای x و γ برای شناسایی عیوب درون قطعه استفاده می‎شود. پرتوهای x و γ دارای طول موجهای بسیار کوتاه هستند و به همین دلیل انرژی بسیار زیادی داشته و قدرت نفوذ و عبور از درون قطعه را دارند. عبور این پرتوها از هر محیطی همراه با تضعیف و جذب قسمتی از آن توسط محیط است. میزان تضعیف تحت تاثیر چندین عامل است که شامل چگالی و ساختار محیط و همچنین نوع، شدت و انرژی فوتون پرتو خواهد بود. اساس این روش تغییر ضریب جذب و تغییر در میزان اشعه عبوری از قسمتهای سالم و معیوب قطعه است. وجود هرگونه عیب که دارای چگالی متفاوتی با قطعه باشد باعث کاهش یا افزایش میزان اشعه عبوری از قطعه می‎شود. با استفاده از فیلم پرتونگاری این پرتوها ثبت شده و پس از ظهور فیلم می‎توان به تفسیر عیوب پرداخت .
فیلم پرتونگاری پس از ظهور بر اثر دریافت اشعه سیاه می‎شود و قسمتهایی که اشعه بیشتری دریافت کرده تیره‎تر و قسمتهایی که اشعه کمتری دریافت کرده روشن‎تر خواهد شد. عیوبی مانند دانه‎های اکسیدی که چگالی بالاتری از قطعه دارند، دارای ضریب جذب بالاتری هستند و شدت اشعه عبوری را کاهش می‎دهند، در نتیجه این نقاط اثر روشن‎تری بر روی فیلم می‎گذارند و یا بالعکس عیوبی مانند حفره و مک گازی که دارای چگالی کمتری هستند اثر تیره تری بر روی فیلم می‎گذارند. با تفسیر دقیق فیلم و آشنایی با فرآیند انجام شده بر روی قطعه می‎توان در مورد عیوب احتمالی موجود در درون قطعه اظهار نظر نمود.

به بیان دیگر پرتونگاری عبارتست از روش بدست آوردن تصویر یک شی بر روی یک فیلم عکاسی با استفاده از پرتوهای نافذ نظیر پرتوهای گاما ، ایکس و نوترون.در این روش می توان اختلاف چگالی و ساختاری و همچنین ناخالصی های موجود روی قطعه مورد آزمایش را روئت نمود.زیربنای این روش بر اساس ایجاد لکه های سیاه بر روی یک فیلم عکاسی می باشد.چنانچه قطعه دارای نقاطی ناهمگون باشد ، شدت پرتوهای عبوری از آن ، متناسب با تفاوت های ساختاری تغییر کرده و اثرات متفاوتی بر روی فیلم خواهند گذاشت.هرچه چگالی یا ضخامت مواد موجود در سر راه پرتو کمتر باشد،میزان پرتو عبوری بیشتر و در نتیجه اثر روی فیلم به صورت لکه های تیره تر (نسبت به مناطقی که میزان پرتو عبوری کمتر است) ظاهر می شود.با توجه به این تفاوت سیاه شدگی می توان در خصوص اختلاف ساختار داخلی نمونه مورد آزمایش و عیوب موجود در آن اظهار نظر نمود.بدیهی است هر چه اختلاف سیاه شدگی دو نقطه مجاور بیشتر باشد تشخیص عیوب آسان تر خواهد شد.بنابراین به کلیه تدابیری که در ایجاد یک تصویر با کیفیت مطلوب بیانجامد،روش پرتونگاری گفته می شود .
به عبارت دیگر استفاده از پرتوهای یونیزان چشمه ها، اشعه و…در روش های تست غیر مخرب به منظورآشکارسازی نقص مواد غیر شفاف یا تجهیزات یا نمایاندن ساختار داخلی به مبحث پرتونگاری صنعتی مربوط می شود. روش های تست غیر مخرب دیگری نیز وجود دارد که از روش های مافوق صوت، جریان گردابی یا مغناطیسی، تشخیص ترک یا نفوذ استفاده می کنند. روش های تست غیر مخرب متفاوتی نیز ممکن است وجود داشته باشد که به صورت ترکیبـی از روش ها باشد. برای پیدا کردن اتصالات جوش خورده معیوب معمولاً پرتونگاری با روش های مافوق صوت تلفیق می شود. در صورت مناسب نبودن پرتونگاری برای تشخیص ترک ، چک کردن متوالی کیفیت اتصالات جوش خورده با مایعات فلورسانس، ذرات مغناطیسی یا محلول های صابونی انجام می شود.

 

طبقه بندی روش های پرتونگاری
طبقه بندی روش های پرتونگاری به صورت اختیاری به دسته های زیر تقسیم می شود:
طبقه بندی بر اساس نوع پرتو
برم اشترالانگ پر انرژی حاصل از شتاب دهنده ها (نظیر بتاترون، شتاب دهنده خطی) نیز به پرتوهای اشعه تعلق دارد. اشعه ایکس مشخصه بوسیله تیوب های اشعه یـا ایزوتوپهـای گیـر انـدازی الکتـــرون قابل تولید بوده و برای روش های تفرق اشعه که در بالا ذکر شده نظیر آنالیز به روش فلورسانس اشعه برای تست لایه نشانی بطور پیوسته قابل استفاده است.
تنهـا از پرتـو پـر انـرژی الکترومغناطیس (بـرم اشترالانگ، پرتو ) در صنعت استفــاده می شود. این دو روش جدای از منابع پرتودارای روش فنی یکسان هستند.
زمانی فقط از پرتو اشعه استفاده می شد، اما امروزه برای تست تیغه های ضخیم، اتصالات جوش خورده، ساختار بتونی شتاب دهنده ها و بخصوص بتاترون ها به طور گسترده ای مورد استفاده است.
پرتونگاری گاما (عیب نگاری گاما) بر اساس کاربرد رادیوایزوتوپ های گسیلنده گاما هستند و نسبت به اشعه دارای مزایایی هستند:
– چشمه پرتودهی دارای ابعاد کوچک تری است و لذا می تواند با ساختار پیچیده در هر محلی قرار بگیرد.
– پرتو در هر جهت یکنواخت است و همین امر موجب پرتودهی وسیع(پانوراما) می شود و لذا به جای چندین پرتو یکسو شده یک چشمه بکار می رود.
– تست دیوارهای ضخیم با ایزوتوپ های گسیلنده پر انرژی بیشتر از اشعه x ، امکان پذیر است.
– عوامل خارجی هیچ تأثیری روی پرتو ایزوتوپها ندارد، این بدان معناست که (روش نسبتاً پایدار است).
– این روش به منابع تغذیه ویژه نظیر انرژی الکتریکی، آب خنک کننده و … نیاز ندارد ولذا بخصوص برای تست های خارج از محل روشی ساده تر و ارزان تر است .
– هزینه چشمه های پرتوزا نسبتاً کم است.

 

پرتونگاری با چشمه های گاما دارای معایبی نیز هست:
– دارای آهنگ دز کمتری نسبت به اشعهX است و لذا زمان پرتوگیری طولانی تر نیاز است ( روی اقتصاد تأثیر می گذارد).
– با ضخامت کمتردیوار، کیفیت پرتونگار(رادیوگرام) پایین تر است (کیفیت عکس بدتر است).
– ابعاد هندسی آن ممکن است از نقطه کانونی تیوب اشعه بزرگ تر باشد و لذا دقت هندسی پرتونگار کاهش یابد(ناتیزی پرتونگار افزایش می یابد).
– به دلیل واپاشی رادیواکتیو نیاز به تصحیحات زمانی است که این کار باید با تجربه و مهارت خاص باید انجام گیرد.
– تشعشع پیوسته باعث کاهش بازدهی می شود (زمان مؤثر کاری مهم است) که عامل مهمی در اقتصاد است.
به غیر از پرتو گاما سایر پرتوهای رادیواکتیو نیز برای پرتونگاری بکار می روند، اما زمینه کاری آنها محدود است. مثلاً پرتو برای نفوذ در ورقه های نازک مواد با کم چگالی (پلاستیک، لاستیک) به دلیل محدودیت نفوذ پذیری(پرتونگاری ) مناسب است.
نمونه هایی شامل عناصر با تضعیف نوترون حرارتی متفاوت هستند با چشمه های نوترونی بررسی می شود. بدلیل قابل دسترس نبودن آسان چشمه های نوترونی، پرتونگاری نوترونی فقط در کاربردهای خاص بکار می رود.
این مسئله برای پرتونگاری فوتون نیز تا حدی درست است. با این حال این روش دارای مزایایی است.

 

پرتونگاری(RT)
یکی دیگر از کاربردهای پرتونگاری صنعتی ،پرتونگاری RT است.

تست رادیوگرافی (RT) یا پرتونگاری صنعتی یکی از روشهای موثر جهت ردیابی عیوب داخلی در مواد مختلف بوده و به صورت ویژه ای به منظور تضمین کیفیت قطعات جوشکاری شده، ریخته گری شده و آهنگری شده و … استفاده میشود.
در روش تست رادیوگرافی (RT) یک فیلم رادیوگرافی مناسب در پشت قطعه مورد تست قرار می گیرد و از قسمت دیگر قطعه، پرتو ایکس یا گاما به فیلم تابانده میشود. شدت پرتو ایکس یا گاما پس از عبور از قطعه بر اساس ساختار داخلی قطعه مورد تست، تعدیل شده و سپس به فیلم رادیوگرافی میرسد.
در مناطقی که ضخامت کمتر بوده و یا دانسیته کمتری دارند جذب پرتو کمتر بوده و نفوذ آن از قطعه بیشتر است. پرتوهایی که از قطعه عبور میکنند تصویری از آن روی فیلم ایجاد مینمایند.
مناطقی از قطعه کار که جذب کمتری داشته و یا نفوذ پرتو بیشتر است تصویر سیاهتری روی فیلم ایجاد میکنند و مناطقی که جذب پرتو بیشتری دارند تصویر روشن تری روی فیلم ایجاد میکنند. سپس تصویر ایجاد شده بر روی فیلم جهت به دست آوردن اطلاعات و بررسی عیوب موجود در قطعه مورد تفسیر قرار میگیرد.

شرکت طیف پرتو به امکانات و تجهیزات پیشرفته نظیر ایزوتوپ های رادیواکتیو ایریدیم ۱۹۲، دستگاههای تولید اشعه ایکس و Viewer های قوی جهت تفسیرفیلم های با دانسیته بالا مجهز میباشد.
در این آزمون از دو پرتو ایکس و گاما استفاده می گردد.
نوع و محل عیوب داخلی و بسیار ریز (میکروسکوپی) جوش را نشان می دهد.

فیلم به دست آمده از پرتو نگاری با اشعه ایکس را ایکس نگار و فیلم حاصله از اشعه گاما را گاما نگار در تست های غیر مخرب می نامند.

مزایا:

۱٫ این روش میتواند وجود, اندازه و مکان عیب را مشخص کند
۲٫ مدارک قابل مستند دارد
۳٫ عیوب با هر اندازهای را نمایش می دهد
۴٫ به آماده سازی اولیه زیادی نیاز ندارد

محدودیت ها :

۱٫ بسیار گران است
۲٫ برای موجودات ضرر دارد
۳٫ نتیجه آزمایش تست های غیر مخرب مدتی طول می کشد (عکس برداری , ظهور , ثبوت , تفسیر )
۴٫ نیاز به تخصص دارد

 

پرتو X
این اشعه توسط لامپ پرتو x تولید می‎شود. لامپ دارای یک پیچه تنگستنی به عنوان کاتد و یک صفحه به عنوان آند است. اصول تولید اشعه x توسط این لامپ به این صورت است که ابتدا با اعمال ولتاژ به پیچه، حرارت آن افزایش یافته و در نتیجه الکترون گسیل می‎دهد. با اعمال یک اختلاف پتانسیل قوی در لامپ که معمولاً بین kV 50 تا MV 1 است، الکترونها شتاب می‎گیرند و در انتهای لامپ به صفحه برخورد می‎کنند .
این صفحه از جنس یک ماده دیرگداز مانند تنگستن ساخته می‎شود و هدف نامیده می‎شود. صفحه هدف درون لامپ به صورت مایل قرار گرفته است. برخورد الکترونها به این صفحه باعث جذب قسمت عمده ای از انرژی آنها می‎شود و قسمتی از انرژی هم به صورت پرتوهای x از دهانه خروجی لامپ خارج می‎شود. در لامپهای پرتو X پارامترهایی مانند جریان رشته، ولتاژ و جریان لامپ از متغیرهای مهم به شمار می‎روند. افزایش تمرکز الکترونها بر روی صفحه هدف در یک نقطه باعث افزایش کیفیت تصویر به دست آمده خواهد شد. اشعه تولید شده به این روش برای بازرسی فولاد تا ضخامت تقریبی ۱۵۰ میلیمتر موثر است .
انرژی بسیار بالای الکترونها در نقطه برخورد با صفحه هدف باعث افزایش دمای آن می‎شود، از این‎رو از سیستمهای خنک کننده مانند سیستمهای آبگرد برای کاهش دمای صفحه هدف استفاده می‎شود. با توجه به استفاده از ولتاژهای بسیار بالا، به منظور افزایش ایمنی این لامپها درون محفظه‎هایی قرار داده شده‎اند .
پرتوهای تولید شده توسط لامپ طی دو فرآیند ایجاد شده و شامل گستره‎ای از طول موجهای مختلف هستند. شتاب منفی الکترونها در هنگام برخورد با صفحه هدف باعث تولید پرتوهایی موسوم به پرتو سفید می‎شود و این فرآیند را تابش ترمزی می‎نامند. همچنین برخورد الکترونها با اتمهای صفحه هدف موجب جابه جایی الکترونهای آن شده و الکترونها به مدارهای پر انرژی تر می‎روند که اصطلاحاً به آن برانگیزش گفته می‎شود.بازگشت الکترونها به مدار اولیه خود باعث آزاد شدن مقدار زیادی انرژی شده که منجر به تولید اشعه هایی باشدت بیشتر نسبت به پرتو سفید می‎شود .

 

پرتو γ
برای تولید پرتو γ نیاز به تجهیزات خاصی نیست و این پرتو در حین واپاشی هسته‎های پرتوزا گسیل می‎شوند. عناصری مانند تالیم، اورانیم، رادیم و سایر عناصر رادیواکتیو از منابع تولید پرتو γ هستند ولی با توجه به اینکه انرژی زیادی ندارند و نیاز به خالص کردن دارند معمولاً از ایزوتوپهایی مانند سزیم-۱۳۷، کبالت-۶۰ ، ایریدیم-۱۹۲ و تولیم-۱۷۰ استفاده می‎شود. اگر از یک منبع کبالت ۶۰ استفاده شود، بهترین نتایج برای مواد با ضخامت بین ۵۰ تا ۱۵۰ میلیمتر به دست می‎آید .
از مشخصات چشمه پرتو γ می‎توان به طول نیمه عمر و قدرت چشمه اشاره نمود. شدت پرتو گسیل شده از چشمه γ با واپاشی هسته‎های ناپایدارتر به طور پیوسته کاهش می‎یابد و نیمه عمر آن مدت زمانی است که شدت پرتو به نصف مقدار نخستین خود برسد .
برای رعایت اصول ایمنی و مسائل حفاظتی، چشمه پرتو γ را در درون حفاظی قرار می‎دهند. این حفاظ به صورت یک غلاف نازک از جنس فولاد زنگ نزن یا آلومینیم است و مانند یک کپسول از ریختن یا نشت ماده جلوگیری می‎کند. کپسول نیز درون یک محفظه فولادی با روکش سربی قرار می‎گیرد تا از بروز حوادث ناشی از تشعشعات جلوگیری شود. این محفظه ها دو نوع هستند. در نوع اول چشمه درون محفظه ثابت است و پرتوهای ساتع شده از یک دریچه مخروطی خارج می‎شوند. در نوع دوم با استفاده از ابزار های مکانیکی یا نیوماتیکی و به صورت کنترل از راه دور محفظه باز شده و چشمه بیرون می‎آید .
کاهش طول موج پرتو های x و γ باعث افزایش نفوذپذیری به درون قطعه می‎شود و در نتیجه آن زمان مورد نیاز برای پرتو دهی کاهش یافته و بازرسی در زمان کمتری انجام می‎پذیرد .

 

فیلم پرتونگاری
فیلمهای پرتونگاری حاوی لایه‎ای از نمکهای نقره هستند. نمک نقره نسبت به پرتوهای x و γ واکنش فتوشیمیایی می‎دهد و بر اثر آن سیاه می‎شود. معمولاً از هالیدهای نقره مانند BrAg به عنوان نمک نقره استفاده می‎شود، این ماده طی مراحل ظهور و ثبوت فیلم تجزیه شده، برم آن رسوب کرده و نقره باقی مانده بر روی فیلم ثابت می‎شود .
کیفیت و وضوح تصویر به دست آمده به فاصله‎های بین چشمه، قطعه و فیلم، ویژگیهای پرتو و همچنین به حساسیت فیلم بستگی دارد. انتشار پرتوهای x و γ ، مانند نور در خط مستقیم است و تصویر تشکیل شده بر روی فیلم مانند سایه جسمی است که در مقابل نور قرار گرفته است و اندازه آن مانند سایه همواره بزرگتر از اندازه واقعی قطعه است. ابعاد چشمه‎های تابشی معمولاً بزرگتر از آن هستند که مانند چشمه نقطه‎ای عمل کنند. در نتیجه علاوه بر سایه، نیم سایه‎هایی نیز در اطراف تصویر قطعه تشکیل می‎شود . اندازه تصویر تحت تاثیر فاصله چشمه تا قطعه، فاصله قطعه تا فیلم و قطر چشمه از اندازه تصویر قطعه بزرگ‎تر خواهد بود و ابعاد دقیق عیوب با توجه به شرایط هندسی عوامل فوق محاسبه می‎شود .
یکی از عوامل تاثیرگذار بر روی کیفیت تصویر، پراکندگی پرتوها می‎باشد. همواره مقداری از پرتوهای تابیده شده در حین انتشار دچار پراکندگی می‎شوند و مقدار آن را با ضریب پراکندگی که عبارت است از نسبت شدت پرتو پراکنده به شدت پرتو مستقیم نشان می‎دهند. هر چقدر ضریب پراکندگی بالا باشد، وضوح تصویر کاهش یافته و جزئیات آن مبهم می‎شود. پراکندگی پرتوها مستقیماً باعث کاهش حساسیت کلی بازرسی می‎شوند .
برای حذف اثر پرتوهای پراکنده از ورقه‎های سربی که معمولاً دارای ضخامت ۱۲۵/۰ یا ۲۵/۰ میلیمتر هستند استفاده می‎شود. این ورقه‎ها در دو طرف فیلم قرار داده می‎شود. ضخامت کم ورقه‎های سربی باعث می‎شود که پرتوهای مستقیم از آن عبور کند ولی پرتوهای پراکنده شده جذب شوند، در نتیجه وضوح فیلم افزایش می‎یابد .
یکی از راههای بهبود کارایی روش پرتونگاری، استفاده از ‎ای تقویت کننده فلوئورسان است. این صفحه ها در مقابل پرتو x حساس هستند و بر اثر آن فلوئورسان شده و نور مرئی ساتع ‎نند. این صفحه‎ها تصویر فیلم را تا حد ۱۰۰ برابر تقویت می‎کنند ولی اثر پراکندگی را کاهش نمی‎دهند، در نتیجه کیفیت تصویر به خوبی هنگامی که از صفحه‎های سربی استفاده می شود نیست. این صفحه‎ها حساسیت کمتری در مقابل پرتوهای γ دارند و تقویتی در حدود ۲۰ تا ۴۰ برابر ارائه می‎دهند و به همین دلیل کاربرد کمی در رابطه با پرتونگاری γ دارند .
ترکیب لایه فلوئورسان و ورق نازک سربی، تشکیل صفحه‎های فلوئور- فلز را می‎دهد که هر دو مزیت صفحه‎های سربی و فلوئورسان را دارند. این صفحه‎ها از طرف فلوئورسان با فیلم در تماس هستند و استفاده از این صفحه‎ها منجر به تصویری با کیفیت خوب خواهد شد .
پرتوهای x و γ به بافت و خون انسان آسیب می‎رسانند. آسیبهای ناشی از این پرتوها معمولاً بالافاصله آشکار نشده و در طول زمان بر روی هم انباشته می‎شوند. تمام کارکنان در معرض تابش که حتی مقدار جزئی از آن را دریافت می‎کنند، باید تحت آزمایشهای دوره‎ای پزشکی و گلبول شماری خون قرار گیرند. از واحدهای رونتگن، زیورت و راد برای معرفی مقدار اشعه های x و γ استفاده می‎شود. هر زیورت معادل ۱۰۰ راد است و هر راد برای انرژیهای فوتونی کمتر از ۳۲ الکترون ولت تقریباً هم ارز رونتگن است .

برای رعایت اصول ایمنی مقدار دوز دریافت شده به وسیله کارکنان پرتونگاری ثبت می‎شود. برای این منظور معمولاً از دوز سنجهای یونش جیبی که به اندازه قلم بوده و در جیب مسئول پرتونگاری حمل می‎شود استفاده می‎گردد. این دوزسنجها دارای مقیاس و عقربه بوده و دوز دریافتی را بر حسب میلی رونتگن نشان می‎دهند. مقررات دقیقی در استفاده از پرتوهای x و γ وجود دارد و این مقررات حداکثر میزان دوز دریافتی مجاز برای کارکنان مخصوص پرتونگاری را در طول هفته، فصل و سال تعیین کرده است. به عنوان مثال دوز پذیرفته برای کارکنان ۱/۰ راد برای پنج دوز کار عادی در هفته و حداکثر میزان دوز برای یک سال ۵ راد است .

 

از مزایا و محدودیتهای آزمون پرتونگاری می‎توان به موارد زیر اشاره نمود :
این روش می‎تواند وجود، اندازه و مکان عیب را مشخص کند .
مدارک را می‎توان بایگانی نمود .
عیوب با هر اندازه‎ای را نمایش می‎دهد .
به آماده سازی اولیه زیادی نیاز ندارد .
هزینه‎های این روش بسیار زیاد است .
برای موجودات ضرر دارد .
انجام آزمون نیاز به صرف زمان جهت پرتودهی، ظهور، ثبوت و تفسیر دارد .
نیاز به تخصص بالا دارد .
احتمال سوختن و خراب شدن فیلم وجود دارد .
قابلیت تشخیص عیب فقط در راستای x و y می‎باشد .

 

معرفی پراش اشعهx
پراش اشعه x یک روش غیر تخریبی با چند کاربرد است که اطلاعات جامعی درباره ترکیبات شیمیایی و ساختار کریستالین مواد طبیعی و صنعتی ارائه می‌دهد .
هر کریستالی طرح اشعه x منحصر به فرد خود را داراست که ممکن است به عنوان اثر انگشتبرای تعیین هویت آن استفاده شود .
گسترده‌ترین استفاده XRD در شناسایی ترکیبات کریستالین بر اساس طرح پراش آنهاست .
از دیگر کاربردهای XRD می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :
تعیین ساختار کریستالین
اندازه‌گیری دقیق پارامترهای شبکه
شناسایی نمونه‌های ناشناخته
آنالیز کمی پودرهای چند ترکیبه
شناسایی و آنالیز ساختاری کانی‌های رسی
تعیین متوسط اندازه کریستالیت توسط پهن‌شدگی پیک
جهت‌گیری ترجیحی کریستال (بافت)
کریستالینیتی
کرنش و نقص شبکه
تنش باقیمانده
XRD کاربردهای وسیعی در زمین‌شناسی ، علم مواد ، علم محیط، شیمی، فیزیک، علوم جزائی و صنعت دارویی دارد .

 

معرفی پرتو ثانویه اشعه x
پرتو ثانویه اشعه X حاصل از مواد می‌باشد که جهت اندازه گیری درصد عناصر متشکله یک ترکیب استفاده می‌شود .
آماده‌سازی نمونه یکی از بخشهای بسیار مهم برای تعیین کیفیت داده‌های XRD و XRF به دست آمده از نمونه می‌باشد. این کار در آزمایشگاه آماده‌سازی نمونه به روشهای مختلف صورت می‌گیرد .

 

پرتو نگاری نورتون
کاربرد ها :
فلزات،غیرفلزات،کامپوزیتهاوفلزاتآلیاژی
در موادآتش‎زا، رزین‎ها، پلاستیکها، موادآلی، ساختارهای لانه زنبوری، مواد رادیواکتیو، مواد با چگالی آلی و فلزات حاوی هیدروژن کارایی دارد.
محدودیتها :
دستیابی برای قرار دادن نمونه آزمایش در میان منبع و کشف کننده
اندازه قسمت ساکن دستگاه منبع نوترون (راکتور) برای منبع نیروهای معقول خیلی بزرگ است .
موازی قرار می‎گیرد، صاف ‎ند یا در غیر این‎صورت تغییر دادن پرتو دشوار است .
اتفاقات تشعشعی
بیشتر شکافها می‎توانند جهت یابی موازی در پرتو افکندن برای کشف داشته باشند .
کاهش‎ حساسیت با افزایش ضخامت

 

پرتو نگاری گاما
کاربردها:
معمولا در مواد کلفت و یا متراکم استفاده می‎شود .
در همه اشکال و صورتها استفاده می‎شود: ریخته‎گری ، جوشکاری ، سوار کردنهای الکترونیکی ، جو زمین ، وسایل دریایی و قطعات اتومبیل
هر جا که ضخامت زیاد است یا دسترسی به مولدهای تولید اشعه x محدود است استفاده می‎شود.
محدودیتها:
اتفاقات تشعشعی
یشتر شکافها ‎وانند جهت یابی موازی در پرتو افکندن برای کشف داشته باشند .
کاهش حساسیت با افزایش ضخامت .
نیاز به دستیابی به هر دو طرف در آزمایش قطعه .
حساسیت اشعه x را ندارد .

 

رادیوگرافی
• تشکیل تصویر از ساختمان داخلی اشیاء و اجسام با استفاده از پرتوهای ایکس و گاما
– در صورتیکه تصویر بر روی فیلم ثبت شود آنرا رادیو گراف میگویند .
– اگر تصویر بطور موقت وآنی روی صفحه فلوروسنت مشاهده شود، آن را فلوروسکپی( پرتوبینی )می گویند.
• رادیوگرافی بدلیل کیفیت ، قدرت تشخیص بیشتر و ثبت دائمی به فلوروسکپی ارجحیت دارد .
• رادیو گرافی در صنعت برای تشخیص عیوب داخلی اجسام ، از قبیل وجود حفره ها ، ترکها و همچنین کنترل محل جوش دادن لوله ها استفاده میشود.
دررادیوگرافی پرتوها ضمن عبور از نمونه مورد آزمایش بر حسب وضع جسم و ضخامت آن و یا وجود حفره و یا ترک تغییر شدت یافته و از جسم خارج میشود، پرتوهای عبوری بر روی فیلم مخصوص پرتونگاری اثر گذارده و پس از ظهور فیلم تصویری سایه مانند بوجود می آید که در آن وجود ترکهای احتمالی و یا هرنوع عیب و نقص دیگر کاملا مشخص است .در رادیوگرافی صنعتی از دستگاههای ثابت و متحرک استفاده میشود. دستگاههای ثابت در اتاق تشعشع نصب شده اند بدلیل قابلیت استفاده در محیطهای متعدد و کاربرد دستگاههای رادیوگرافی
صنعتی متحرک بیشتر است. ازجمله موارد کاربرد این روش بازرسی و کنترل دقیق در موقع ساخت قطعات بعد از نصب آن در صنایع مختلف است.

 

فلوروسکپی:
• پرتوبینی)فلوروسکپی( یعنی مشاهده فوری قسمتهای داخلی نمونه مورد آزمایش
• مشاهده تصویر بصورت مستقیم ویا غیر مستقیم(آینه و یا تلویزیون)امکان پذیر است
• مشاهده غیر مستقیم از نظر ایمنی به مشاهده مستقیم ارجحیت دارد.
• علی رقم پیشرفتهائی که در تکنیک فلوروسکپی انجام گرفته این روش از حساسیت کمتری نسبت به عکس برداری برخورداراست.

 

گاماگرافی
• در صورتیکه برایپرتونگاری بجای پرتو ایکس از گاما استفاده شود این روش را گاماگرافی میگویند
رادیو ایزوتوپهائی که در گاما گرافی مورد استفاده قرار میگیرند
باید خصوصیات زیر را دارا باشند :
– نیمه عمر زیاد
– انرژی کافی برای پرتونگاری در صنایع
– اکتیویته ویژه زیاد و کوچک بودن چشمه رادیو ایزوتوپ
• بطور کلی چشمه های مورد استفاده در گاما گرافی خطرناکتر از چشمه های مصرفی در صنعت می باشند
• مقدار دز محلهائیکه پرتونگاری انجام میگیرد زیاد است.
– لذا لازم است چشمه ها در حفاظی مناسب که معمولا از جنس سرب است، نگهداری شود .
گاما گرافی همچون رادیوگرافی شامل دو نوع ثابت و متحرک است .
• گاما گرافی در مقایسه بارادیگرافی دارای مزایای زیر است :
– انرژی گاما بیشتر است لذا از آن برای پرتونگاری قطعات ضخیم تر نیز میتوان استفادهکرد.
– رادیوایزوپهای تابش کننده گاما بر خلاف دستگاههای مولد پرتو ایکس تابع برق شهر نبوده و از آنها میتوان در هر محلی استفاده کرد .
– در صورتیکه کوتاه بودن زیمان پرتوگیری مطرح نباشد میتوان از گاما گرافی استفاده نمود
– با توجه به بازده لوله های مولد ایکس معمولا استفاده از منابع گام ا از نظر انرژی بسیار مقرون بصرفه تر هستند.
– برای نگهداری و راه اندازی لوله های مولد ایکس نیاز به تخصص بالاست .
• علاوه بر گاما گرافی از پرتو گاما کاربردهای بسیار متنوع دیگر میتوان داشت از جمله استفاده در پزشکی )چاقوی گاما( ، برای انبار داری ) نگهداری مواد غذائی به مدت طولانی با استفاده از عقیم سازی آنها(و غیره …

اندازه گیری و کنترل ارتفاع مایعات در مخازن level gauge
• این روش در صنعت بسیار معمول است، چون هیچگونه تماس و اتصالی با مخازن ضروری نیست و اندازه گیری از راه دور با استفاده از این روش ساده و دقیق است.
دریک طرف مخزن دستگاه آشکار ساز و در طرف دیگر چشمه پرتوزا قرار میگیرد.
• در صورتیکه ارتفاع مایع یا ماده پائین تر از محل قرار گرفتن رادیوایزوتوپ باشد پرتوهای تابش شده بدون برخورد با مایع از دوجدار مخزن عبورکرده و برروی آشکار ساز اثر میگذارند ولی اگر سطح مایع یا ماده بین چشمه و آشکار ساز قرار گیرد پرتوهای تبش شده برای رسیدن به آشکار ساز از ماده عبورکرده و در نتیجه با شدت کمتری به آشکار ساز خواهند رسید .
• آشکار ساز میزان دز و یا کاهش تعداد شمارش را نشان خواهد داد .
• با استفاده از یک سیستم الکترونیکی ارتفاع مایع و یا ماده را میتوان در مخزن ثابت نگه داشت .
• در این روش از پرتوهای گامای سزیوم ١٣٧ و کبالت ۶٠ استفاده میشود.

 

تعیین ضخامت اجسام Thickness Gauge
• شدت پرتوهای تابش شده از رادیوایزوتوپه ا ضمن عبور از یک ماده همگن کاهش مییابد.
• این کاهش تابع مقدار جرم یا ضخامتی است که در مسیر پرتوها قرار میگیرد
– ازاین خاصیت برای اندازه گیری و کنترل ضخامت ورقه های فولادی و یا ورقه های نازک پلاستیک و فیلم استفاده میشود .
– در یک طرف ورقه چشمه و در طرف دیگر آشکار ساز که بر حسب ضخامت مدرج شده است قرار میگیرد )روش عبور) ( روش بازتاب هردو آشکار ساز و چشمه در یک طرف ورقه قرار میگیرند(
• یکی از مزایای اندازه گیری بکمک رادیوایزوتوپه ا اینست که ضمن اندازه گیری نیاز به هیچگونه تماسی با مواد مورد آزمایش نمی باشد. لذا از این روش میتوان ضخامت ورقه های بسیار نازک و یا چسبناک و حتی ورقه های فولاد گداخته را اندازه گرفت.
چشمه های مورد استفاده با توجه به قطر یا نازک بودن متفاوت است مثلا برای اندازه گیری ورقه های نازک با چگالی کم مانند کاغذ از چشمه های تولیوم ٢۵۴ و یا کریپتون ٨۵ که پرتو بتا با انرژی متوسط تابش میکند استفاده میشود.
– برای ورقه های با چگالی کم و ضخامت زیاد مانند ورقه های پلاستیک از چشمه های استرانسیوم ٩۵ یا پوتریوم ٩٠ که پرتو بتا با انرژی زیاد تابش میکنند ، استفاده میشود.
– برای ضخامتهای بیشترمثلا ضخامت ورقه های فولادی و غیره از پرتوهای ایکس استفاده میشود .
اندازه گیری میزان رطوبت و دانسیته
دستگاه های اندازه گیری میزان رطوبت ودانسیته به طور روزافزونی درساختمانها ،معادن ، صنایع و بررسی های زمین شناسی وخاکشناسی مورد استفاده قرار میگیرد.
ابتدا دستگاهی که در آن چشمه نوترون زا قرار دارد در داخل ماده مورد آزمایش ( خاک) میگذارند.
• نوترونهای سریع ، از این منبع بیون آمده و در ماده پخش میگردد.
• در اثر برخورد با هیدروژنهای ماده مورد آزمایش ، انرژی خود را از دست داده و به نوترون کند تبدیل میشود.
• نوترونهای کند شده را توسط آشکار ساز مخصوص نوترون اندازه گیری می کنند.
• نوترونهای سریع در موقع رسیدن باتمهای هیدروژن در مولکولهای آب انرژی بیشتری از دست میدهند لذا تغییرا در دستگاه آشکار ساز مخصوص نوترون با مقدار رطوبت موجود درخاک متناسب است.
برای اندازه گیری چگای نمونه مورد آزمایش ضمن اندازه گیری رطوبت، یک چشمه گاما در دستگاه قرار داده میشود که دارای پوشش مناسبی است بطوریکه پرتو آن در اندازه گیری رطوبت تاثیری نداشته باشد .
• شدت پرتوهای بازتابی با چگالی نمونه متناسب است .
• مدار الکترونیکی دستگاه علامات الکترونیکی مربوط به نوترونهای کند و گاما را از هم تفکیک مینماید .
• لذا در این روش میتوان بطور همزمان چگالی و رطوبت را اندازه گیری نمود .

امتیازات این روش :
– نیازی به نمونه برداری نیست
– اندازه گیری در یک محل همیشه قابل تکرار است
– در حجم نسبتا زیادی امکان پذیر است
– اندازه گیری در سطح و همچنین ضخامتهای مختلف امکانپذیر است.

 

منابع:
http://industrial-machine-bsky.rasanetv.ir/
http://iranprg.ir/
www.tebyan.net
http://www.ait-yadavaran.blogfa.com/
http://irwelding.persiangig.com/

درخواست انجام پروژه آنالیز تصویر

همچنین ببینید

3d rendering of people holding puzzle pieces of scm - supply chain management. 3d white people man character

آشنایی با زنجیره تامین « SCM »

نام فایل:SCM نوع محتوا : متنی تعداد صفحات :۵ صفحه فرمت فایل : pdf حجم …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.