عنوان

کاربرد پرتوها در صنعت

پرتوها در صنعت در موارد زیر کاربرد دارند.

1. رادیوگرافی
2. فلوروسکپی
3. گاما گرافی
4. تعیین ضخامت اجسام (Thickness Gauge)
5. اندازه گیری میزان رطوبت
6. آنالیز به روش اکتیواسیون
7. لامپ های لکترونی
8. آشکارسازهای دود و آتش
9. کرماتوگرافی گازی
10. ترکیبات خود نور ساز
11. انفجارات هسته ای
12. پردازش پرتوها
13. برقگیرها و …

۱- رادیوگرافی:

تشکیل تصویر از ساختمان داخلی اشیاء و اجسازم با استفاده از پرتوهای ایکس و گاما.

در صورتیکه تصویر بر روی فیلم ثبت شود آن را رادیوگراف(عکس) می گویند.

اگر تصویر به طور موقت و آنی روی صفحه فلورسنت مشاهده شود٬ آنرا فلورسکپی(پرتوینی) میگویند.

رادیوگرافی به دلیل کیفیت٬ قدرت تشخیص بیشتر و ثبت دایمی به فلورسکپی ارجحیت دارد.

رادیوگرافی در صنعت برای تشخیص عیوب داخلی اجسام٬ از قبیل وجود حفره ها٬ ترکها و همچنین محل جوش دادن لوله ها استفاده می شود.

در رادیوگرافی 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 می شود. پرتوهای عبوری بر  روی فیلم مخصوص پرتونگاری اثر گذاشته و و پس از ظهور فیلم  تصویری سایه مانند به وجود می اید که در آن وجود ترک های احتمالی یا هر نوع عیب و نقص دیگر کاملا مشخص است.

در رادیو گرافی صنعتی از دستگاه های ثابت و متحرک استفاده می شود.

دستگاه های ثابت در اتاق تشعشع نصب شده اند.

به دلیل قابلیت استفاده در محیط های متعدد و کاربرد دستگاه های رادیوگرافی صنعتی متحرک بیشتر است.

از جمله موارد کاربرد این روش بازرسی و کنترل دقیق در موقع ساخت قطعات و بعد از نصب آن در صنایع مختلف است.

۲- فلوروسکپی:

پرتوبینی(فلوروسکپی) یعنی مشاهده فوری قسمت های داخلی نمونه مورد آزمایش

مشاهده تصویر به صورت مستقیم یا غیر مستقیم (آینه یا تلویزیون) امکان پذیر است. مشاهده غیر مستقیم از نظر ایمنی به مشاهده مستقیم ارجحیت دارد.

علی رغم پیشرفت هایی که که در تکنیک فلوروسکپی انجام گرفته این روش از حساسیت کمتری نسبت به عکس برداری برخوردار است.

۳- گاما گرافی:

در صورتیکه برای پرتونگاری بجای پرتوی ایکس از پرتوی گاما استفاده شود این روش را گاما گرافی می گویند.

مشخصات رایجترین ایزوتوپها مورد استفاده در صنعت در جدول زیر ارائه گردیده است.

رادیو ایزوتوپهایی که در گاما گرافی مورد استفاده قرار می گیرند باید خصوصیات زیر را دارا باشند:

• نمیه عمر زیاد
• انرژی کافی برای پرتونگاری در صنایع
• اکتیویته ویژه زیاد و کوچک بودن چشمه رادیوایزوتوپ

بطور کلی چشمه های مورد استفاده در گاما گرافی خطرناکتر از چشمه های مصرفی در صنعت می باشند

مقدار دز محل هایی که پرتونگاری انجام می گیرد زیاد است. لذا لازم است چشمه ها در خفاظی مناسب که معمولا از جنس سرب است٬ نگهداری شود.

گاماگرافی همچنین دارای دو نوع ثابت و متحرک است. گاما گرافی در مقایسه با رادیو گرافی دارای مزایای زیر است:

• انرژی گاما بیشتر است لذا از آن برای پرتونگاری قطعات ضخیم تر نیز می توان استفاده کرد.
• رادیوایزوتوپ های تابشش کننده گاما بر خلاف دستگاه های موا پرتوی ایکس تابع برق شهر نبوده و از آنها می توان در هر محلی استفاده کرد.
• در صورتیکه کوتاه بودن ریمان پرتوگیری مطرح نباشد میتوان از گاما گرافی استفاده نمود.
• با توجه به بازده لوله های مولد ایکس معمولا استفاده از منابع گاما از نظر انرژی بسیار مقرون به صرفه تر است.
• برای نگهداری و راه اندازی لوله های مولد ایکس نیاز به تخصص بالاست.

علاوه بر گاما گرافی از پرتوی گاما کاربردهای بسیار متنوع دیگر می توان داشت از جمله استفاده در پزشکی (چاقوی گاما)٬ برای انبار داری ( نگهداری مواد غذایی به مدت طولانی با استفاده از عقیم سازی آنها) و …

۳- اندازه گیری و کنترل رتفاع مایعات در مخازن (Level Gauge)

این روش در صنعت بسیار معمول است٬ چون هیچ گونه تماس و اتصالی با مخازن ضروری نیست و اندازه گیری از راه دور با استفاده از این روش ساده و دقیق است.

در یک طرف مخزن دستگاه آشکارساز و دو طرف دیگر چشمه پرتوزا قرار می گیرد.

در صورتی که ارتفاع مایع یا ماده پایین تر از محل قرار گرفتن رادیوایزوتوپ باشد پرتوهای تابش شده بدون برخورد با مایع از دو جدار مخزن عبور کرده و بر روی آشکارساز اثر می گذارند ولی اگر سطح مایع یا ماده بین چشمه و اشکارساز قرار گیرد پرتوهای تابش شده برای رسیدن به آشکار ساز از ماده عبور کرده و در نتیجه با شدت کمتری با آشکار ساز خواهد رسید.

• با استفاده از یک سیستم الکترونیکی ارتفاع مایع و یا ماده را می توان در مخزن ثابت نگه داشت.
• در این روش از پرتو های گامای سزیوم ۱۳۷ و کبالت ۶۰ استفاده می شود.

۴- تعیین ضخامت اجسام (Thickness Gauge)

شکست پرتوهای تابش شده از رادیوایزوتپ ها ضمن عبور از یک ماده همگن کاهش می یابد. این کاهش تابع مقدار جرم یا ضخامتی است که در مسیر پرتوها قرار می گیرد.

– از این خاصیت برای اندازه گیری و کنترل ضخامت وزقه های فولادی و یا ورقه های نازک پلاستیک و فیلم استفاده می شود.

– در یک طرف ورقه چشمه و در طرف دیگر آشکار ساز که بر حسب ضخامت مدرج شده است قرار می گیرد.۰ (روش عبور) ( روش بازتاب هر دو آشکار ساز و چشمه در یک طرف ورقه قرار می گیرند.)

یکی از مزایای اندازه گیری به کمک رادیوایزوتوپ ها این است که ضمن اندازه گیری نیاز به هیچ گونه تماسی با مواد مورد آزمایش نمی باشد.

چشمه های مورد استفاده با توجه به قطر یا نازک بودن متفاوت است مثلا

• برای اندازه گیری ورقه نازک با چگلی کم مانند کاغذ از چشمه های تولیوم۲۵۴ (TL254) و یا کریپتون ۸۵ (Cr85) که پرتو بتا با انرژی متوسط تابش می کند استفاده می شود.
• برای ورقه های به چگالی کم و ضخامت زیاد مانند ورقه های پلاستیک از چشمه های استرانسیم ۹۵ (Sr95) یا پوتریوم۹۰ (Pt90) که پرتوی بتا با انرژی زیاد تابش میکنند٬ استفاده می شود.
• برای ضخامت های بیشتر مثلا ضخامت ورقه فولادی و غیره از پرتوی ایکس استفاده می شود.

۵- اندازه گیری میزان رطوبت و دانسیته

دستگاه های اندازه کیری میزان رطوبت و دانسیته بطور روز افزونی در ساختمان ها٬ معادن٬ صنایع و بررسی های زمین شناسی و خاک شناسی مورد استفاده قرار می گیرد.

• ابتدا دستگاهی که در آن  چشمه نوترون زا قرار دارد در داخل ماده مورد آزمایش (خاک) می گذارند.
• نوترون های سریع٬ از این منبع بیرون آمده و در ماده پخش می گردد.
• در اثر برخورد با هیدروژن های ماده مورد آزمایش٬ انرژی خود را از دست داده و به نوترون کند تبدیل می شود.
• نوترون ها کند شده را توسط آشکارساز مخصوص نوترون اندازه گیری می کنند.
• نوترون های سریع در موقع رسیدن به اتم های هیدرووژن در مولکول های آب انرژی بیشتری از دست می دهند لذا تغییرات در دستگاه اشکار ساز مخصوص نوترون ها با مقدار رطوبت موجود در خاک متناسب است.
• برای اندازه گیری چگالی نمونه موورد آزمای ضمن اندازه گیری رطوبت٬ یک چشمه گاما در دستگاه قرار داده می شود که دارای پوشش مناسبی است به طوری که پروتوی آن در اندازه گیری رطوبت تاثیری نداشته باشد.
• شدت پرتوهای بازتابی با چگالی نمونه متناسب است.
• مدار الکترونیکی دستگاه علامت های الکترونیکی مربوط به نوترون های کند و گاما را از هم تفکیک می نماید.لذا در این روش می توان بطور همزمان گالی 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 امکانپذیر است

– اندازه گیری در سطح و همچنین ضخامت های مختلف امکانپذیر است.

امیدوارم که مطلب بکارتون امده باشه.

تمام پست ها اختصاص ACGIH.IR هست و هر گونه کپی برداری بدون ذکر منبع و لینک مستقیم به منبع جایز نمی باشد. لذا برای حمایت از ما هم شده کپی رایت را رعایت کنید.

تمامی مطالب گفته شده به صورت فایل PDF اماده است و می توانید در زیر دانلود کنید.

برای دیدن لینک دانلود در سایت ثبت نام و اکانت خود را ویژه کنید
ورود یا ثبـــت نــــام + فعال کردن اکانت VIP
مزایای اشتراک ویژه : دسترسی به آرشیو هزاران مقالات تخصصی، درخواست مقالات فارسی و انگلیسی، مشاوره رایگان، تخفیف ویژه محصولات سایت و ...