Ввдение. 
Расчет быстродействующего канала гамма-датчика

В настоящее время ко многим конструкциям и изделиям ответственного назначения предъявляются повышенные требования, вследствие чего возникает необходимость проведения 100%-ного комплексного неразрушающего контроля.

Радиационный контроль — вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия его с контролируемым объектом.

В основе радиационного контроля лежит получение дефектоскопической информации об объекте с помощью ионизирующего излучения, прохождение которого через вещество сопровождается ионизацией атомов и молекул среды. Радиационный неразрушающий контроль основан на использовании проникающих свойств ионизирующих излучений и является одним из наиболее эффективных и распространенных видов контроля. Преимущественная область применения радиационного контроля — дефектоскопия паяных и сварных соединений, литья, поковок, штампованных объектов и прочих изделий из металлов, их сплавов, пластмасс, керамики и т. д., а также толщинометрия стальных листов и металлических покрытий. В нефтегазовой отрасли применяется, прежде всего, для контроля сварных соединений магистральных и промысловых трубопроводов, резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, сосудов под давлением и других объектов. Реализация данного вида контроля предусматривает использование как минимум трех основных элементов: источника ионизирующего излучения; объекта контроля; детектора, регистрирующего результаты взаимодействия ионизирующего излучения с объектом контроля [4].

С помощью радиационных методов контроля выявляются трещины, непровары, непропаи, включения, поры, подрезы и другие дефекты. Как правило, не требуется высокая чистота поверхности сварных швов и изделий, можно контролировать сравнительно большие толщины. Методы радиоскопии позволяют исследовать контролируемый объект непосредственно в момент его просвечивания. Поэтому сокращается до минимума характерный для радиографии разрыв во времени между началом контроля и моментом получения заключения о качестве контролируемого объекта. Благодаря малой инерционности радиоскопических систем объект можно контролировать под различными углами к направлению просвечивания, при этом повышается вероятность обнаружения дефектов и обеспечивается возможность контроля деталей и узлов как в эксплуатационных условиях, так и в условиях поточного производства.

Радиометрия характеризуется высокой чувствительностью, возможностью бесконтактного контроля движущихся объектов, высоким быстродействием электронной аппаратуры и позволяет получить количественную информацию об изделии. Основной недостаток радиометрии — ее интегрирующие свойства, т. е. одновременно регистрируются сигналы, как о дефектах, так и сопутствующие сигналы о каких-либо локальных изменениях толщины или плотности материала объекта. Кроме того, на величину полезного сигнала существенно влияет рассеянное излучение. При радиометрии чувствительность контроля сильно зависит от его производительности. Также к недостаткам радиационных методов необходимо, прежде всего, отнести вредность для человека, в связи с чем требуются специальные меры радиационной безопасности: экранирование, увеличение расстояния от источника излучения и ограничение времени пребывания оператора в опасной зоне. Кроме того, радиационным методам плохо выявляются несплошности малого раскрытия (трещины, непровары), расположенные под углом более 7… 12° к направлению просвечивания, метод малоэффективен для угловых швов [5].

В данной работе проводилось исследование быстродействующего канала гамма-дефектоскопа и исследование многоканальных схем. Целью данной работы являлось получение максимального быстродействия канала гамма — дефектоскопа для получения большего динамического диапазона. Это требуется для более точного выявления дефектов контролируемого объекта при значительном изменении толщины контролируемого слоя. Также проводились исследования многоканальных схем с целью их дальнейшего использования в работе гамма — датчика. Использование многоканальных схем позволит увеличить производительность работы гамма — датчика и позволяет определить глубину расположения дефекта. Все показания прибора считывались непосредственно с ФЭУ, в обход электрических схем. Это позволило обрабатывать результаты, не учитывая помех вызванных электроникой [12].

ГД используется для динамического контроля крупногабаритных изделий. С помощью него можно контролировать посторонние включения, наличие пор в контролируемом объекте. Так же ГД может использоваться в качестве контроля толщины исследуемого объекта. В экспериментах были использованы различные виды коллиматоров и пластиковые сцинтилляторы ПС-Н2 различной длины.

Использование многоканальных схем в ГД позволит увеличить площадь детектирования исследуемого объекта. Также многоканальные схемы позволят сопоставить каждому зафиксированному импульсу координату в исследуемом объекте, через который прошла заряженная частица и впоследствии была зафиксирована ГД.

В качестве аналога многоканальных схем взяты приборы, основанные на однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФэКТ) и позитронной эмиссионной томографии (ПэТ) (это описано в Главе № 3 данной работы) [19]. дефектоскоп излучение сцинтилляционный счетчик Все испытания проводились при содействии и под контролем научного руководителя Коровкина Дмитрия Юрьевича.