Радіаційний контроль

Ця стаття має кілька недоліків. Будь ласка, допоможіть удосконалити її або обговоріть ці проблеми на сторінці обговорення. Ця стаття не містить посилань на джерела. Ви можете допомогти поліпшити цю статтю, додавши посилання на надійні (авторитетні) джерела. Матеріал без джерел може бути піддано сумніву та вилучено. (травень 2023) Ця стаття містить перелік джерел, але походження окремих тверджень у ній залишається незрозумілим через практично повну відсутність виносок. Будь ласка, допоможіть поліпшити цю статтю, додайте виноски з посиланнями на відповідні джерела до тексту статті. (травень 2023)

Ця стаття потребує упорядкування для відповідності стандартам якості Вікіпедії. Будь ласка, допоможіть поліпшити цю статтю. Можливо, сторінка обговорення містить зауваження щодо потрібних змін. (серпень 2017) (Дізнайтеся, як і коли вилучати це шаблонне повідомлення)

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.

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 (${\displaystyle \mathrm {{}_{2}^{4}He} }$);
• 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 іонізуючих випромінювань обираються рентгенівські апарати (рентгенівські трубки), прискорювачі заряджених частинок (електронів) та радіоактивні ізотопи.

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

Нехай ${\displaystyle f(x)}$ - коефіцієнт поглинання рентгенівських променів об'єктом у точці ${\displaystyle x,}$ тобто

${\displaystyle {\frac {\Delta I}{I}}=f(x)\Delta x.}$

Через ${\displaystyle I_{0}}$ позначається інтенсивність прямолінійного променя ${\displaystyle L,}$ через ${\displaystyle I_{1}}$ - його інтенсивність після проходження через тіло. В силу закону Бугера-Ламберта-Бера маємо

${\displaystyle {\frac {I_{0}}{I}}=\exp\{-\int _{L}f(x)dx\},}$

тобто в результаті сканування отримуються лінійні інтеграли функції ${\displaystyle f}$ по кожній з прямих ${\displaystyle L.}$

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 збіг отриманих у експерименті рентгенівських проєкцій, із проєкціями, отриманими від відновленого об'єкта.

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

${\displaystyle WV=P,}$

де ${\displaystyle V}$ - невідомий стовпець розмірності ${\displaystyle N\times 1,}$ який містить значення усіх ${\displaystyle N=n^{3}}$ значень рентгенооптичної щільності елементів об'єму (вокселів) у ${\displaystyle n\times n\times n}$ сітці реконструкції;

${\displaystyle P}$ - вектор, який складається з ${\displaystyle R\times 1}$ елементів й містить усі дані усіх проєкцій, ${\displaystyle R=M\times R_{m},}$ де ${\displaystyle M}$ - число проєкцій, ${\displaystyle R_{m}}$ - число елементів у одній проєкції;

${\displaystyle W}$ - матриця розміром ${\displaystyle R\times N,}$ яка містить вагові коефіцієнти ${\displaystyle w_{ij},}$ кожний з яких представляє міру впливу елемента об'єму ${\displaystyle v_{j}}$ на промінь ${\displaystyle r_{i},}$ який проходить через пікель ${\displaystyle p_{i}.}$

Таким чином, рівняння переписується як:

${\displaystyle {\begin{cases}w_{11}v_{1}+w_{12}v_{2}+w_{13}v_{3}+...+w_{1N}v_{N}=p_{1},\\w_{21}v_{1}+w_{22}v_{2}+w_{23}v_{3}+...+w_{2N}v_{N}=p_{2},\\........................................,\\w_{M1}v_{1}+w_{M2}v_{2}+w_{M3}v_{3}+...+w_{MN}v_{N}=p_{M}.\end{cases}}}$

${\displaystyle W}$ - прямокутна матриця великих розмірів і знайти рішення напряму

${\displaystyle V=W^{-1}P}$ не представляється можливим.

Для вирішення подібних систем використовується метод Кацзмарза. ^[1]

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, непроварень, пор, шлакових, вольфрамових, окисних і інших включень. Радіографічний контроль застосовують також для виявлення пропалень, підрізів, оцінки величини опуклості кореню шва, недоступних для зовнішнього огляду.

• Неруйнівний контроль
• Прилади неруйнівного контролю