توموگرافی صنعتی با چشمه گاما و قدرت میلی كوری

خلاصه اختراع :

تابش های الكترومغناطیسی با انرژی بیش از keV 100 می توانند در اغلب مواد نفوذ كرده و در اثر پراكندگی كامپتون اطلاعاتی در باره ساختار داخلی آن به ما بدهند. مثال هایی از این نوع تصویر برداری عبارتند از: رادیوگرافی با استفاده از اشعه ایكس یا اشعه گاما كه در آنها از امواجی با فركانس های بالاتر از نور مرئی استفاده می شود. دلیل بكارگیری پرتوهای گاما، قدرت نفوذ بالای آنها در ماده است. درانجام تستهای غیر مخرب (NDT)، معمولاً از اشعه ایكس و روش عبور اشعه از ماده استفاده می شود كه در آن چشمه و آشكارساز در دو طرف ماده قرار می گیرند و میزان جذب فوتونهای چشمه در ماده اندازه گیری می شود. در این حالت شدت پرتو عبوری دارای اطلاعاتی مربوط به تركیب نمونه می باشد. در مواردی كه دسترسی به دوطرف ماده امكان پذیر نیست این روش نمی تواند كاربرد داشته باشد. همچنین در مواقعی كه جسم مورد مطالعه خیلی بزرگ باشد و تمامی فوتونها در آن جذب می شوند و عملاً هیچ فوتونی به آشكارساز در آن سوی جسم نمی رسد، این روش عملی نخواهد بود. می توان از روش پراكندگی به عنوان جایگزینی برای روش عبور استفاده نمود. در این روش آشكارساز و چشمه در یك طرف جسم قرار می گیرند، لذا آشكارساز به جای فوتون های عبوری فوتونهای پراكنده شده را ثبت می كند. می توان با تنظیم زاویه دید آشكارساز و چشمه، اطلاعاتی از هر نقطه از ماده بدست آورد. توموگرافی كامپیوتری(CT) بوسیله پراكندگی كامپتون یك شیوه موفق برای بررسی مواد می باشد زیرا اندركنش فوتونها شدیداً به چگالی ماده پراكننده بستگی دارد لذا اطلاعات بدست آمده از این روش مستقیماً به چگالی ماده بستگی دارد و می توان هرگونه عدم یكنواختی در چگالی ماده را تعیین نمود. در روش های مرسوم توموگرافی، برای محدود كردن حجم اسكن شده، در مقابل آشكارساز و چشمه موازی ساز سربی قرار می دهند. بدین ترتیب حتی كوچكترین عیوب در هدف تحت بررسی قابل تشخیص است. هر چند در این حالت آهنگ شمارش(پالسهای آشكار شده) كم است برای افزایش آن می توان چشمه ای با اكتیویته بالا بكار برد، ولی استفاده از این چشمه ها برای كاربر خطرناك بوده و نیازمند بكارگیری حفاظ های سربی ضخیم می باشد كه این مسئله سبب سنگین تر و غیر قابل حمل شدن دستگاه می شود. با بكار بردن چشمه ای با اكتیویته پایین می توان این مشكل را رفع نموده و سیستم های سبك و قابل حملی برای انجام آزمایشات در محل طراحی نمود. در این حالت با توجه به كاهش آمار شمارش باید روشهایی سخت افزاری و نرم افزاری برای جبران این آمار و بهبود تصاویر بدست آمده بكار برده شود.