Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Jak zajrzeć do wnętrza materiałów... na żywo?

ghost666 03 Gru 2014 14:48 1557 0
  • Jak zajrzeć do wnętrza materiałów... na żywo?Promieniowanie Roentgena są od dawna znanym i przetestowanym narzędziem pozwalającym na badanie elementów i materiałów. Naukowcy aktualnie pracują nad stworzeniem detektora promieniowania X, pozwalającego na dostarczanie wysokiej jakości obrazów 3D w czasie rzeczywistym. Pozwoli to na precyzyjną rekonstrukcję procesów dziejących się także wewnątrz materiałów, co umożliwi szybką i niezawodną detekcję nawet niewielkich uszkodzeń elementów.

    W medycynie promieniowanie X pozwala na obrazowanie wysokiej jakości wnętrz naszego ciała, co pozwala lekarzom na stawianie pewnych diagnoz. W przemyśle także wykorzystuje się te techniki jako niezawodne metody testowania nieniszczącego, umożliwiające zajrzeć do wnętrza elementów, co daje odnajdywać niewielkie pęknięcia czy nieregularności budowy. Jednakże przemysł potrzebuje także innych możliwości. Tak jak maszyny wykorzystywane w medycynie są dedykowane stricte do badania ludzkiego ciała, tak przemysłowe zmagają się z szerszym spektrum materiałów i wielkości przedmiotów. Oznacza to, iż przemysłowe maszyny do prześwietleń powinny być o wiele bardziej elastyczne.

    Naukowcy pracujący w Centrum Rozwoju Technologii Promieniowania X, wydziału Instytutu Układów Scalonych im. Frauenhofera, opracowali nowy detektor promieniowania Roentgena, nazywany MULIX. Jest to detektor dedykowany do przemysłowych tomografów, bardzo podobnych do urządzeń medycznych. "Wyzwaniem postawionym przed nas było stworzenie układu pozwalającego na produkcję wysokiej jakości obrazów przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej elastyczności układu" - tłumaczy Frank Nachtrab. MULIX wykorzystuje koncepcje, które znane są już w przemyśle, tworząc rodzaj hybrydowego układu, łączący w sobie liniowe i płaskie elementy detekcyjne, wykorzystywane już w przemysłowych tomografach. Naukowcy już wiedzą, jak chcą wykorzystać opracowany detektor. "Demonstracja opracowanej przez nas technologii dała obiecujące rezultaty i wykazała, iż MULIX działa. Aktualnie poszukujemy partnera przemysłowego, aby skonstruować prototyp wykorzystujący MULIX" - mówi Nachtrab.

    Łączenie zalet obu metod

    Detektory liniowe wykorzystują wiązkę promieniowania X w kształcie wachlarza, aby testować badane przedmioty. Z kolei detektory płaskie korzystają z wiązki o kształcie stożka, która obejmuje cały obiekt. Istnieją wady i zalety obu tych metod. Płaski detektor pozwala na szybkie otrzymanie obrazu 2D całego obiektu. Jednakże powoduje rozpraszanie promieniowania X - odbite promienie trafiają z powrotem do testowanego obiektu, co znacznie pogarsza jakość obrazu. Liniowy detektor z kolei jest mniej podatny na rozpraszanie i produkuje o wiele ostrzejsze obrazy, jednakże jest on w stanie złapać jedynie część obrazku naraz, co oznacza, iż badanie jest bardziej czasochłonne. "Połączyliśmy w naszym układzie zalety obu podejść" tłumaczy Nachtrab. Nowy układ oparty jest na detektorze z wieloma liniami, jest to architektura wykorzystywana póki co jedynie w układach medycznych. Detektory wieloliniowe działają podobnie jak ich odpowiedniki liniowe, jednakże są w stanie złapać znacznie większą część obrazu w danej chwili, co redukuje czas skanowania. MULIX wyposażony jest w 256 linii, co pozwala na skanowanie obiektów, takich jak elementy samochodów bardzo szybko. Co najistotniejsze, detektor dostarcza obrazy tak szybko, że możliwe jest wykorzystanie techniki tomografii komputerowej 3D w czasie niemalże rzeczywistym.

    MULIX otwiera nowe pole aplikacji w badaniach nad materiałami i w dziedzinie kontroli jakości produktów, co umożliwi badaczom pracującym w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym obserwowani procesów dziejących się wewnątrz elementów mechanicznych, nad którymi pracują. "Podczas testowania własności mechanicznych, na przykład wytrzymałości, możliwe będzie obrazowanie wnętrza elementu, aby zobaczyć, co powoduje jego uszkodzenie" - tłumaczy naukowiec. Dodatkowo w detektorze wykorzystano innowacyjne rozwiązania mechaniczne, co dodatkowo poprawia jakość obrazów. Inaczej niż w komercyjnie dostępnych detektorach możliwa jest regulacja krzywizny detektora. Pozwala to na dostosowywanie detektora do wielkości obrazowanego elementu.

    Źródło:

    http://phys.org/news/2014-12-images-materials.html#jCp

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9427 postów o ocenie 7105, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.