3.3 Radioatsion defektoskopiyaning zamonaviy usullari
Radioskopiya. Nazorat qilishning bu usuli nazorat qilinayotgan ob’ektlarni rentgen nurlari bilan yoritib ko‘rishga, ob’ektning radiatsion tasvirini yorug‘lik soya yoki elektron tasviriga almashtirishga va bu tasvirni optika yoki televizion texnika yordamida masofaga uzatish hamda uni chiqish ekranlarida ko‘rib tahlil qilishga asoslangan.
Radioskopik usulning vasifasi asosan, huddi radiografik usulning vazifasiga o‘xshash. Payvand birikmalarni bu usul bilan nazorat qilishning maqsadga muvofiqligi radioskopik usulning nuqsonlarga sezgirligi radiografiyaga nisbatan taxminan 2 marta past, unumdorligi esa 3 - 5 marta yuqoriligini hisobga olgan holda belgilanadi. Bu usul nazorat qilinayotgan buyumning ichki tuzilishini uning kirish ekraniga nisbatan 0,3 m/min dan 1,5 m/min gacha tezlikda ko‘chishi jarayonida o‘zgartkichning turiga va buyumning qalinligiga bog‘liq holda ko‘zdan kechirishga imkon beradi. Soyali radiatsion tasvirni yorug‘ soyali yoki elektron tasvirga o‘zgartiruvchilar sifatida fluoroskopik ekran, ssintillyasion kristall, elektron-optik o‘zgartkich va kamdan kam hollarda elektrolyuminessent ekran hizmat qiladi. Ob’ektning rentgen tasvirini axborotni yo‘qotmasdan bevosita videosignalga almashtiruvchi rentgen-ko‘rsatkich (vidikon) alohida o‘rinni egallaydi.
Fluoroskopik ekranlar karton asosga fluoressent modda (lyuminofor) ni so‘rib tayyorlanadi, bu modda, masalan, rux sulfidi (ZnS) va kumush bilan aktivlashtirilgan kadmiy sulfidi (CdS) kristallari aralashmasidan iborat. Rentgen va gamma nurlarining lyuminofor moddasi bilan o‘zaro ta’sirlashuvi jarayonlari natijasida ko‘rinadigan spektrning zangori yoki sariq-zangori qismida yoritilishi bilan lyuminessensiya vujudga keladi. Nazorat qilish sezgirligi radiografiyadagiga qaraganda 3 - 6 marta past bo‘lar ekan. Bunday ekranlar elektronlarni, protonlarni, -zarrachalarni qayd etish uchun xizmat qiladi, shuningdek ular rentgenli elektron-optik o‘zgartkichlar (EOO‘) ning kirish elementlari va fluorografiyada foydalanilishi mumkin.
Ssintillyasion kristallar turli hil aktivatorli, kelib chiqishi noorganik (ishqor-galaoidli) va organik (antratsen) bo‘lgan monokristallardan iborat. Taliy (Tl) bilan aktivlangan yodli natriy (NaI), yodli kaliy (KI), yodli seziy (CsI) asosidagi birinchi turdagi monokristallar eng ko‘p tarqalgan. Ssintillyasion kristallarni ishlash prinsipi lyuminoforlarning qisqa muddatli chaqnashlari bilan yoritishi qobiliyatiga (100 mks – 1 ns tartibda) asoslangan. CsI kristallari NaI kristallariga qarganda ularga bir energiyaning bir xil nurlanish dozasida ta’sir ko‘rsatganda yoritish ravshanligi kamroq bo‘ladi. Biroq NaI kristallarining gigroskopligi yuqori bo‘lganligi sababli CsI kristallari ko‘proq qo‘llaniladi.
Ssintillyasion kristallar bir qator parametrlarga ko‘ra fluoroskopik ekranlardan ustun turadi, xususan CsJ kristallarning ajrata olish qobiliyati 10 – 12 chiziq/mm ni tashkil etadi, fluoroskopik ekranlardan foydalanishda esa ajrata olish qobiliyati 3 chiziq/mm dan oshmaydi.
Bu kristallarning afzalliklariga quyidagilar kiradi: yuqori energiyalarni (15 – 30 MeV) samarali qayd qilish uchun katta qalinlikdagi detektorlarni yaratishga imkon beruvchi donasiz tuzilishi; yoritishlar o‘rtasidagi uncha katta bo‘lmagan vaqt oralig‘i (10-5 – 10-8 s), bu tasvirning paydo bo‘lishi va yo‘qolishining noinersionligini ta’minlaydi; kristall yoritish spektrning tasvir ravshanligi kuchaytirgichlari fotokatodlarning spektral xarakteristikasi bilan qoniqarli tarzda mos tushishi; modda zichligini kattaligi va xususiy nurlanish uchun shafofligi; katta o‘lchamdagi (230 mm gacha) monokristallarni olish imkoniyati.
Bu kristallar “Introskop” turidagi rentgenotelevizion qurilmalarda keng foydalaniladi. Ulardan foydalanishda nazorat qilish sezgirligi radiografiyadagiga qarganda 2,5 – 2 marta past, nazorat qilish tezligi 1 – 1,5 m/min.
Elektrolyuminessent ekranlarba’zi birlyuminoforlarning o‘zgaruvchan elektr maydoni ta’sirida yoritishga asoslangan. Ular quyidagi prinsip bo‘yicha ishlaydi. Ekranga o‘tkazuvchi qoplamlar bo‘lgan joylarda yuqori kuchlanish (600 – 800 V) ulangan bo‘lib, u yuqori elektr qarshiligi tufayli fotoo‘tkazgichda pasayadi, ayni paytda lyuminofor qatlamiga tushayotgan kuchlanishning juda oz qismi to‘g‘ri keladi. Nurlantirishda fotoo‘tkazgichning qarshiligi keskin tushadi, lyuminoforda esa ortadi, bu esa uning yoritishini vujudga keltiradi. Elektrolyuminessent ekranlarning kamchiliklariga quyidagilarni kiritish lozim: yoritishlar orasidagi vaqtning juda kichikligi, shuningdek kuchlanish berilganda dastlabki fonning vujudga kelishiga olib keluvchi lyuminoforning yoritishi, bu hosil bo‘ladigan tasvirning kontrastini pasaytiradi. Uzgartkichlar sifatida foydalaniladigan elektrolyuminessent ekranlar yoritish ravshanligi 100 marta orttiradi. Biroq ular yuqorida ta’kidlab o‘tilgan kamchiliklar tufayli payvand choklarni nazorat qilishda qo‘llaniladi.
3.23 rasm. Elektron-optik o‘zgartkichning sxemasi:
1-nurlanish manbai, 2- qo‘rg‘oshinli diagramma, 3-yoritib ko‘riladigan ob’ekt, 4- shisha vakuum kolba, 5-alyuminiy ostqo‘yma, 6-fluoroskopik ekran,7-fotokatod, 8,9-chiqish ekranlari, 10-optika, 11-uzatuvchi telekamera, 12-anod, 13-metallashtirilgan qoplama, 14-televizor ekrani.
Bevosita kuzatishda fluoroskopik ekran va ssintillyasion monokristall rasshifrovka (shifrni ochish) uchun tasvir ravshanligini ta’minlay olmaydi. Bunday tasvirlarni yaratish uchun rentgen tasvirini maxsus kuchaytirgichlari – rentgen elektron-optik o‘zgartkichlari REOO‘ (3.33-rasm) qo‘llaniladi. REOO‘ da asosan, fluoroskopik ekran 6 (radiatsion tasvirni optik tasvirga o‘zgartiruvchi) va fotokatod 7 (optik tasvirni elektron tasvirga o‘zgartiruvchi) birga joylashtirilgan. YArimshafof surmali-seziyli fotokatod rentgen nurlanish bilan vujudga keltiriladigan lyuminofor yoritishi ta’sirida yorug‘lik intensivligiga mutanosib miqdorda elektronlar chiqaradi. Energiyasi bo‘yicha 104 marta (potensiallar ayirmasi 25 kV) tezlashtirilgan elektronlar chiqish ekranlari 8 va 9 da fokuslanadi, u erda lyuminofor yordamida elektron tasvir optik tasvirga aylantiriladi. Tasvir ravshanligini kuchaytirishga, bir tomondan, chiqish ekranida yorug‘lik oqimini tezlashtiruvchi kuchlanish tufayli 100 marta orttirish bilan va ikkinchi tomondan, elektron-optik tasvirni 4 marta kamaytirish natijasida chiqish ekrani yoritilganligini tahminan 16 marta orttirib erishiladi. CHiqish ekrandagi tasvir optika 10 yordamida ko‘rib chiqiladi yoki uzatuvchi telekamera 11 yordamida videonazorat qurilmasi 14 ga uzatiladi.
3.24rasm.Monokristall qurilmaning blok sxemasi:
1-nurlanish, 2-payvand birikma, 3-monokristall, 4-ob’ektiv, 5-uzatuvchi blok, 6-EOP, 7-televizion trubka, 8-axborot beruvchi televizion sistema.
RI-6OTE qurilmasida bir kanalli EOP va uzatuvchi televizion trubka (3.24-rasm) bilan qo‘shilgan monokristalldan foydalanilgan. Qurilma usulning nisbiy sezgirligi 6 – 4% bo‘lganda 70 mm gacha qalinlikgacha bo‘lgan buyumlarni nazorat qilishga imkon beradi.
Rentgen vidikonlar– alyuminiy disk surilgan rux oksidi, qo‘rg‘oshin oksidi, amorfli selen, oltingugurtli surma va boshqa birikmalar asosidagi rentgen nurlanishga sezgir fotoo‘tkazuvchi qatlamli yorug‘lik uzatuvchi televizion kamera (vidikon) ni o‘zida birlashtiradi (3.25 rasm). Ionlovchi nurlanish ta’sirida fotoutkazuvchi katlamdan fotoelektronlar chiqarilib, ular elektr maydon tomonidan tezlashtiriladi va trubka katotida kayd etiladi. Keyin olingan signal televizion aloqa bloki orqali qabul qiluvchi trubkaga uzatiladi, u erda elektron tasviri yorug‘lik tasviriga aylantiriladi. Rentgen-vidikonning kattalashtirishi 2 – 50x ni, ajrata olish qobiliyati 30 – 50 chiziq/mm ni tashkil etadi.
3.25 -rasm. Rentgen-vidikonning blok-sxemasi:
1 - nurlanish, 2 - payvand birikma, 3 - rentgen-vidikon, 4 - aloqa bloki,
5 - axborot televizion sistemasi.
Rentgen-vidikonning kamchiligi inersionligining kattaligi va dinamik diapazonining pastligidadir. Kirish ekranining qalinligi kamligi (0,3 mm dan ortiq emas) rentgen vidikonlarni yuqori energiyalar diapazonida fotonlarni qayd qilish uchun qo‘llanishga imkon bermaydi. Ishchi maydoni kichikligini muhim kamchilik deb hisoblash mumkin, LI-417 va LI-423 rentgen–vidikonlarning kirish ekranlari diametrlari mos ravishda 18 va 90 mm ni tashkil etadi. Taqqoslash uchun ta’kidlab o‘tamizki, monokristall diametri qalinlik 3 mm gacha bo‘lganda 230 mm ni tashkil etadi.
Qalinligi 15 mm gacha bo‘lgan payvand birikmalarni rentgen-vidikonlaridan foydalanuvchi introskoplar (PTU-38, PTU-39, “Defektoskop-1, “Defektoskop-2” va boshqalar) bilan nazorat qilishda nazorat sezgirligi 5 dan 25% gacha oralig‘ida, unumdorlik esa 0,3 – 0,5 m/min bo‘ladi.
Nuqsonlarni aniqlash bo‘yicha nazorat qilishning radioskopik usuli texnik shartlar talablarini qanoatlantiradigan hollarda u radiografik usul o‘rniga kiritilishi mumkin. Agar nazorat qilishning radioskopik usuli texnik shartlar talabalarini qanoatlantirmasa, u radiografik usul bilan birga foydalanilishi va dastlabki nazorat qilish uchun qo‘llanilishi mumkin.
Ko‘pincha xorijiy firmalar choklarni nazorat qilish uchun introskoplar chiqarishadi, ularda nurlanishlarni almashtiruvchilar sifatida yuqorida ko‘rsatib o‘tilgan qurilmalardan foydalanilgan. Ular orasida “Limikon” (AQSH), “Markoni” (Angliya), “Baltaskop” (Belgiya), ”Filips” (Gollandiya) va boshqa turdagi fluoroskopik ekranli introskoplarni ko‘rsatib o‘tish mumkin. AQSH da rentgen-vidikonli “Sechrey” turidagi qurilmalar ishlab chiqarilmoqda.
|
