Konténerek és szélkerekek szkennelése röntgensugarakkal

Konténerek és szélkerekek szkennelése röntgensugarakkal
2011. december 7.

A Siemens kompakt méretű elektrongyorsítót fejlesztett ki szerkezeti anyagok és teherkonténerek roncsolásmentes vizsgálatára. A SILAC (Siemens Industrial Linear Accelerator) ipari lineáris gyorsító 1-9 megavolt feszültséggel, azaz 1-9 MeV (megaelektronvolt) energiával működik – ez tízszeres annak, amit az orvosi képalkotásban használnak röntgensugarak előállítására. A berendezést máris használják anyagvizsgálatra, emellett biztonsági alkalmazásokra is megfelelő.

A termékek anyagaival szemben támasztott követelmények egyre magasabbak: a szélkerekek forgórészeihez és lapátjaihoz nagy szilárdságú és stabil alkatrészekre, autómotorokhoz pedig tartósakra és megbízhatókra van szükség. Eme tulaj-donságok teszteléséhez egyre nagyobb teljesítményű képalkotó technikák kellenek. Masszív fémkomponensek rejtett anyaghibáinak és kopásának feltárására röntgen-átvilágítást végeznek, sőt a vizsgált szerkezet szkennelésével 3D-képet állítanak elő – az elv ugyanaz, mint humán „műfajban" a csontok vizsgálatánál.

A komponensről a detektor segítségével kivetített kép készül, amelynek alapján láthatóvá válik az anyagsűrűség és -vastagság eltérései. A fémek sűrűsége igen nagy, ezért van szükség sokkal nagyobb energiájú elektronsugárra, mint az orvosi diagnosztikában. Egymillió elektronvoltnál (1 MeV) nagyobb energiájú elektronok előállítására lineáris gyorsítókat alkalmaznak. Ilyenfajta berendezések használata egyre terjed tengeri rakományok csempészárukra, radioaktív anyagokra vagy fegyverekre történő ellenőrzésében. Ehhez a munkához mobil, robusztus és könnyen kezelhető gépekre van szükség. Ugyanakkor az anyagvizsgálat alkalmazási területén a gyorsítóktól elvárják, hogy a különféle anyagokból készül alkatrészek képei minél kontrasztosabbak legyenek.

Az onkológiai besugárzásnál alkalmazott technológiából kiindulva a Siemens Healthcare szektor szakértői Rudolstadtban olyan kompakt gyorsítót fejlesztettek ki, amelynél a röntgensugár energiaszintje, sugárdózisa, az impulzusok hossza és frekvenciája egyaránt fokozat nélkül szabályozható. Így a felhasználók a kép kontrasztosságát optimálisan tudják beállítani a vizsgált termékigényei szerint. A berendezésnek hordozható kivitele is van. A felhasználóbarát szoftverrel vezérelhető rendszer saját magát felügyeli: beépített szenzorok ellenőrzik a gép hőmérsékletét, az áramló hűtőfolyadék mennyiségét és a sugárdózist.

A Siemens minden gépet a vevő igényeire szabottan készít el. Ez történik annak a szkennernek az esetében is, amely a Fürth/Erlangen székhelyű Fraunhofer Integrált Áramköri Intézet (IIS) számára épül. Ezt a 25 m átmérőjű rendszert tudósok és mérnökök repülőgép-alkatrészek, sőt komplett repülőgépek átvilágítására és három dimenziós leképezésére fogják tudni használni.