Tình hình nghiên cứu trên thế giới
tải về 16.32 Kb.
|
1241-Article Text-9762-1-10-20091203 (1)
| Tình hình nghiên cứu trên thế giới: Năm 1923, nghiên cứu của Arthur H. Compton đã phát hiện ra hiện tượng tán xạ Compton [99] đặt nền móng cho những nghiên cứu sau này. Tiêu biểu là kỹ thuật gamma tán xạ. Trong công trình [7], Hussein và Whynot đã ứng dụng kỹ thuật tán xạ Compton để kiểm tra cấu trúc bê tông bằng thực nghiệm và mô phỏng Monte Carlo. Trong công trình này các tác giả đã sử dụng nguồn Cs-137 và đầu dò nhấp nháy NaI để ghi nhận các tia gamma tán xạ nhằm phát hiện sự hiện diện của các thanh sắt hoặc lỗ rỗng trong khối bê tông. Một chương trình mô phỏng Monte Carlo được sử dụng để đưa ra các thông số cần thiết cho hệ đo và tiến hành khảo sát với các nguồn năng lượng và bề dày bê tông khác nhau. Các kết quả mô phỏng và thực nghiệm được so sánh và cho thấy có sự phù hợp với nhau. Trong công trình [15] Priyada đã sử phương pháp gamma tán xạ ngược vào kiểm tra không hủy mẫu cho các lỗ rỗng bên trong khối bê tông. Trong công trình này, các tác giả đã sử dụng nguồn Cs-137 và đầu dò HPGe. Mẫu là các khối bê tông được thiết kế với các lỗ có đường kính khác nhau lần lượt là 5, 10, 15, 20, 30 mm. Các kết quả của nghiên cứu cho thấy sự phù hợp về vị trí cũng như kích thước của các lỗ rỗng được xác định bằng kỹ thuật gamma tán xạ so với thực tế với độ sai biệt nằm trong khoảng 10% Trong công trình [16], Mullin và Hussein đã đưa ra một phương pháp để kiểm tra các vết nứt và khuyết tật nhỏ bên trong các khối nhôm bằng kỹ thuật gamma tán xạ. Trong công trình này, hệ đo đã sử dụng nguồn Co-60 và một đầu dò HPGe. Các tác giả đề nghị không dùng ống chuẩn trực cho đầu dò. Bên cạnh đó, phương pháp Monte Carlo cũng được sử dụng để mô phỏng phổ tán xạ gamma cho các đầu dò giả định, sau đó so sánh với phổ thực nghiệm để hỗ trợ cho tính toán. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra hương pháp gamma tán xạ ngược có thể ứng dụng để kiểm tra các khuyết tật nằm thẳng hàng bên trong vật liệu, với kích thước nhỏ nhất là 0,5 mm. Vào năm 2010, Sharma và đồng nghiệp đã tiến hành nghiên cứu về hiện tượng tán xạ gamma trong việc chụp ảnh lớp đường ống dẫn kiểm tra không phá hủy mẫu. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một hệ thống máy quét đặc biệt, hoạt động dựa trên phương pháp tán xạ ngược để xác định vị trí của đường ống trong lòng đất, độ dày của thành ống, loại chất lỏng bên trong và cả những vết nứt hay tắc nghẽn có thể xảy ra trên ống.Kết quả thu được từ hệ thống này kết hợp với tính toán cho thấy có thể phát hiện được những thay đổi nhỏ chỉ khoảng 1mm trong độ dày của thành ống. Ngoài ra, nó cũng có thể xác định được vị trí của những khuyết tật có chiều rộng chỉ 1mm dưới lớp vật chất cách li. Điều này cho thấy tính chính xác và độ nhạy cao của hệ thống trong việc đánh giá tình trạng của đường ống.[1] Tình hình nghiên cứu trong nước: Trong công trình [2], Trương Thị Hồng Loan và cộng sự đã sử dụng chương trình MCNP để mô phỏng phổ tán xạ ngược gamma trên bia là tấm nhôm, đầu dò HPGe được dùng để ghi nhận gamma tán xạ, với hai nguồn là Ir-192 và Co-60. Các tác giả đã khảo sát ở góc tán xạ từ 600 – 1200 với các bề dày khác nhau của bia, trong hai trường hợp góc giữa bia và chùm tia gamma tới là 300 hoặc 450. Kết quả cho thấy, độ lệch tương đốigiữa năng lượng của đỉnh tán xạ từ mô phỏng so với năng lượng tán xạ tính từ lý thuyết đều nhỏ hơn 10%. Đồng thời, nhóm tác cũng đưa ra nhận xét rằng khi thay đổi góc tán xạ từ 600 – 1200 thì thành phần tán xạ một lần tăng và thành phần tán xạ nhiều lần giảm. Trong công trình [4] Trần Đại Nghiệp đã nghiên cứu phương pháp kiểm tra khuyết tật kỹ thuật số dùng phương pháp tán xạ ngược gamma bằng thực nghiệm với đầu dò nhấp nháy NaI(Tl), máy phân tích đa kênh (MCA) 4096 kênh và nguồn Cs-137. Trong công trình này, tác giả đã khảo sát các vật liệu như: thép cacbon, thép không gỉ và gạch chịu lửa. Kết quả của công trình đã đánh giá được hình dạng của khuyết tật trong bia thông qua số đếm tán xạ ngược ghi nhận tại các vị trí quét khác nhau. Trong công trình[8], Hoàng Đức Tâm và các cộng sự đã đưa ra một kỹ thuật xử lý phổ gamma được áp dụng để phân tích phổ tán xạ ngược để xác định bề dày vật liệu. Trong nghiên cứu này, tác giả đã sử dụng nguồn Cs-137 hoạt độ 5 mCi, đầu dò NaI(Tl) và các bia thép C45 có bề dày từ 0,3 - 1,8 cm. Phép đo được thiết lập với góc tán xạ 120o , bia tán xạ cách nguồn và đầu dò 42cm. Kết quả chỉ ra rằng đối với vật liệu bị ăn mòn dưới 66,67% thì độ sai biệt giữa kết quả tính toán và thực tế là dưới 10%. Năm 2014, Võ Hoàng Nguyên đã tiến hành thực nghiệm đo gamma tán xạ ngược bằng hệ đo sử dụng nguồn Cs-137 hoạt độ 5 mCi, đầu dò NaI(Tl), bia tán xạ là thép C-45 dạng tấm. Tác giả đã xác định đường cong bão hòa, từ đó ước lượng giới hạn trên của bề dày vật liệu mà hệ đo có thể xác định được trên vật liệu là tấm thép C45 là 1,899 0,001 cm[88] Nguồn: [1] Sharma A., Sandhu B.S., Singh B. (2010), Incoherent scattering of gamma photons for non-destructive tomographic inspection of pipeline, Applied Radiation and Isotopes 68, 2181-2188. [99] Compton A.H. (2003), “A quantum theory of the scattering of X- rays by light elements”, Physical Review 21, 483 – 502. [7]. Esam M.A. Hussein, Tim M. Whynot (1989), “A Compton scattering method for inspecting concrete structures”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A283, 100-106. [15]. P. Priyada, M. Margret, R. Ramar, Shivaramu (2012), “Intercomparison of gamma ray scattering and transmission techniques for fluid-fluid and fluid-air interface levels detection and density measurements”, Applied Radiation and Isotopes, 70, 462-469. [13]. S.K. Mullin, E.M.A. Hussein (1994), “A compton-scatter spectrometry technique for flaw detection”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 353, 663-667. [2]. Trương Thị Hồng Loan, Phan Thị Quý Trúc, Đặng Nguyên Phương, Trần Thiện Thanh, Trần Ái Khanh, Trần Đăng Hoàng (2008), “Nghiên cứu phổ gamma tán xạ ngược của đầu dò HPGe bằng chương trình MCNP”, Tạp chí phát triển KH&CN, tập 11, (06), 61-66, Đại học quốc gia tp. Hồ Chí Minh. [4]. Trần Đại Nghiệp (2005), “Nghiên cứu phương pháp kiểm tra khuyết tật kỹ thuật số dùng tia gamma tán xạ ngược”, Tạp chí khoa học và công nghệ, tập 43, (04), 71-75, Viện khoa học và công nghệ Việt Nam. [8]. Hoàng Đức Tâm, Huỳnh Đình Chương, Trần Thiện Thanh, Võ Hoàng Nguyên, Hoàng Thị Kiều Trang, Châu Văn Tạo (2015), Advanced gamma spectrum processing technique applied to the analysis of scattering spectra for determining material thickness, J Radioanal Nucl Chem 303, 693-699. [88] Võ Hoàng Nguyên (2014), Kiểm tra khuyết tật trên vật liệu thép C45 dạng tấm phẳng bằng thực nghiệm đo tán xạ ngược gamma, Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Tp.HCM tải về 16.32 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|