Unit-3 Mavzu: Rentgen va gamma nurlari nazorati jihozlari. Reja: Apparatura va materiallar Nazorat qilish texnologiyasi

Unit-3
Mavzu: Rentgen va gamma nurlari nazorati jihozlari.
Reja:
3.1Apparatura va materiallar
3.2 Nazorat qilish texnologiyasi
3.1Apparatura va materiallar
Rentgen va gamma nurlanishlarni olish hamda foydalanish uchun turli hil radiatsion texnik: rentgen apparatlari, gamma-apparatlar, chiziqli tezlatgichlar va betatronlar qo‘llaniladi.
Rentgen apparatlari. Umumiy ko‘rinishda rentgen apparati himoya g‘ilofidagi rentgen trubkasidan, yuqori voltli generatordan va boshqarish pultidan iborat. YUqori voltli generator yuqori voltli transformator, trubkaning cho‘g‘lanma transformatori va to‘g‘irlagichdan iborat. Boshqarish pultiga odatda avtotransformator, kuchlanish va tok regulyatori, o‘lchov asboblari signal sistemasi va boshqarish sitemasi kiradi.
Radiatsion defektoskopiya amaliyotida doimiy yuklanishli apparatlar va impulsli apparatlar qo‘laniladi (2.2-jadval). Doimiy (o‘zgarmas) yuklanishli apparatlar o‘z navbatida monobloklarga va kabel turidagi apparatlarga bo‘linadi.
Rentgen trubkasi va yuqorivoltli transformatori bo‘lgan apparatlar-monobloklar moy quyilgan yoki gaz to‘ldirilgan yagona blok-transformatorlarga montaj qilingan. Bunday apparatlarga asosiy talablar minimal gabarit o‘lchamlar va massa.
3.1-jadval
Rentgen apparatlarning tavsifi
Apparat turi
|
Trubkadagi kuchlanish,
kV
|
Trubkadagi tok, mA
|
Fokus masofa o‘lchovi,
mm
|
Apparat massasi, kg
|
YOritiladigan po‘latning qalinligi, mm
|
Monobloklar
|
RUP-120-5
|
50 – 120
|
5
|
2 2
|
75
|
25
|
RUP-200-5
|
70 – 200
|
5
|
2 2
|
110
|
50
|
RUP-400-5
|
250 – 400
|
5
|
7
|
600
|
120
|
RUP-160-10P
|
50 – 160
|
10
|
1,3 4
|
60
|
40
|
Kabelli
|
RUP-100-10
|
10 – 100
|
10
|
1 1
|
200
|
30
|
RUP-150-10
(ikkita trubka)
|
35 – 100
|
10
2
|
5
0,3
|
670
|
45
|
RUP-150-300-10
(uchta trubka)
|
35 – 300
|
10
10
2
|
4 4
5
0,3
|
1000
|
70
|
RAP-150/300-01
(to‘rtta trubka)
|
35 – 300
|
2
10
|
0,3
4 4
|
800
|
70
|
Impulsli
|
RINA-1D
|
100
|
–
|
3
|
12
|
10
|
RINA-2D
|
300
|
–
|
3
|
15
|
20
|
RINA-3D
|
400
|
–
|
4
|
46
|
40
|
MIRA-2D
|
200
|
–
|
3
|
15
|
20
|
MIRA-3D
|
300
|
–
|
4
|
25
|
40
|
Bunga erishish uchun nurlanish sifati va uzluksiz ishlash davomiyligi kabi nazorat qilish jarayoning bunday muhim ko‘rsatkichlari bag‘ridan o‘tiladi. Bu hol quyidagilar bilan izohlanadi. Apparat-monobloklarda odatda eng oddiy sxema (2.12-rasm) qo‘llaniladi yarim to‘lqinli ventilsiz, unda to‘g‘irlagich sifatida rentgen trubkasining o‘zi hizmat qiladi. Trubkaga tok bevosita yuqori kuchlanish transformatordan uzatiladi, u birinchi yarimdavr mobaynida tokni faqat bir yo‘nalishda o‘tkazadi, keyin esa ikkinchi yarimdavr vaqtida tokni berkitib, to‘g‘irlagich sifatida ishlaydi. Bunday sxemaning qo‘llanilishi trubkasining ishlash muddatini qisqartiradi.
3.1-rasm. Rentgen apparati manbaiining umumiy (a) va bloksxemalari (b);
1-transformatorTr, 2-truba RT, 3-rentgen nurlanish, 4-kojux.
Unifikatsiyalangan boshqarish pultlari bilan komplektlanuvchi monoblok apparatlarning umumiy qatori ishlab chiqarilmoqda. Bu apparatlarga dala va montaj sharoitlarida ishlash uchun ixcham (kichik apparatlar ham (masalan, RUP-120-5, RAP-160-6P, RUP-200-5, RAP-220-5N, RAP-300-5N), barqaror yuqori voltli apparatlar ham kiradi (masalan, RUP-400-5). Monobloklar ko‘pincha nurlatkichni boshqarish pultidan katta masofaga (30m gacha va undan ortiq) uzoqlashtirish va nurlatkichning katta manevrli bo‘lishiga erishish talab qilingan joylarda qo‘llaniladi. Magistral truboprovodlarni nazorat qilish uchun maxsus mo‘ljallangan RAP-160-6P apparati bunga mos misol bo‘lishi mumkin. U panoramali nurlanish maydonini hosil qiladi, bu esa appartni quvur ichiga joylashtirganda bitta ekspozitsiyada quvurlarning halqali choklarni yoritishga imkon beradi.
Kabel turidagi apparatlarmustaqil gennerator qurilmasidan, rentgen trubkasi va boshqarish pultidan iborat. Kabel turidagi apparatlarda odatda, ikkita to‘g‘irlagichli ikkilangan kuchlanishli sxemalar qo‘llaniladi (3.1-rasm). Kuchlanishning manfiy yarimdavri vaqtida S1 va S2 kondensatorlar V1 va V2 to‘g‘rilagichlar orqali amplituda qiymatigacha zaryadlanadi. Musbat yarimdavr kelishi bilan ular transformatorning ikkilamchi chulg‘ami bilan ketma ket ulangan bo‘ladi va trubka anodidagi kuchlanish ikki marta ortadi. Rentgen nurlanishning chiqishi yarimdavr mobaynida yuz beradi. Bunday turdagi apparatlar odatda ko‘chuvchi qilib chiqariladi va sex hamda laboratoriya sharoitlarda ishlash uchun foydalaniladi (maslan, RUP-150-10, RUP-150/300-10, RAP-150-7, RAP-150/300-10). Bu sinfdagi apparatlarda RUP-100-10 rentgen trubkasining engil (6 kg) himoya g‘ilofi bilan ta’minlangan. Nurlanish blokining massasi kichikligi va yuqori voltli generatorni va boshqarish pultini rentgen trubkasidan uzoqroq (10m gacha) masofaga o‘rnatish mumkinligi RUP-100-10 apparatidan borish qiyin bo‘lgan joylarni nazorat qilish uchun foydlanishga imkon beradi.
3.2-rasm. Kabel apparatning prinsipal (umumiy) (a)va bloksxemalari (b);
1-transformator, Tr, 2-rentgen trubkasi,
3-rentgen nurlanishi, 4-to‘g‘irlagich,
5-kondensatorlar
|
3.3-rasm. Impulsli rentgen apparatining prinsipial (a) va blok-sxemalari (b)
1-transformator Tr1, 2-to‘g‘rilagich V,
3-kondensator S,4-elektron kalit, EK, 5-impulsli transformator,Tr2,
6-trubka RT, 7-rentgen nurlanish.
|
Impulsli rentgen apparatlarkonstruktiv jihatdan ikki blokdan tuzilgan: boshqarish va rentgen bloklari (2.14-rasm). Kondensator S transformator Tr1 dan to‘g‘irlagich V orqali zaryadlanadi. Elektron kalit EK yordamida trubka zanjirida ko‘taruvchi transformator Tr2 ga kondenstor zaryadsizlanadi.
Yuqori kuchlanishli impuls ta’sirida sovuq katodli rentgen trubkasida avtoelektron tok vujudga keladi. Buning natijasida katod qiziydi va uning sirtidan elektronlar plazma bulutini hosil qilib, elektronlar yuzadan ajraladi, plazma buluti trubka anodi tomon o‘zgarmas tezlikda harakatlanadi. Natijada yuqori voltli tranformatorning ikkilamchi chulg‘amida vujudga kelgan yuqori kuchlanish (250 – 300 kV) harakatlanayotgan plazmaning oldingi fronti bilan anod o‘rtasiga qo‘yilgan bo‘ladi. Bu holat anod tokining oshishiga va natijada rentgen nuralanishning generatsiyalanishga olib keladi. Trubkaning anodi vazifasini uchi konus shaklida bo‘lgan (uchidagi burchagi 300) og‘ir volfram sterjen bajaradi; ikki elektrodli trubkaning katodi vazifasini chetki uchi o‘tkirlangan volfram silindr bajaradi. Rentgen trubka ishlanganda elektronlar emissiyasi katodning barcha chetki sirtidan boshlanmay, faqat elektr maydoni kuchlanganligi eng katta bo‘lgan nuqtadagina boshlanadi. SHuning uchun nurlanish intensivligi bir tekis taqsimlanmagan. Ulanishlar soni ortishi bilan katodning mikrostrukturasi o‘zgaradi, uning sirtidagi juda o‘tkir tishlar silliqlanada va natijada, avtoelektron emissiya boshlanishi kuchlanishi ortadi. Bu rentgen nurlanishning intensivlik va spektral tarkibi bo‘yicha ulanishdan ulanishga nobarqarorlikka olib keladi. Impulsli trubkalar juda katta oliy quvvatga ega, ammo impulsning davomiyligi juda kichik (2 – 100 ns), ularning takrorlanishning erishgan chastotasi 50 Gs dan oshmaydi. Nurlanish dozasini quvvati 1 m masofada 2 R/min dan oshmaydi, ayni chog‘da katodi qizitilgan trubkalar shunday kuchlanishlarda (250 – 300 kV) 10R/min gacha beradi. Impulsli trubkalarning ishlash resursi chulg‘anma trubkalarnikidan ancha kam: MIRA seriyasidagi eng yangi apparatlarda 5∙106 impulsgacha etadi, bu 25 Gs chastotada cho‘g‘lanish trubkasining 500 soatli ishlashiga qaraganda jami 50 soat ishlashni ta’minlaydi.
Shuni ta’kidlash kerakki, impulsli apparatlarning uncha katta bo‘lmagan gabarit o‘lchamlari va kichik massasi ularning sanoatda keng qo‘llanishiga sabab bo‘ldi (3.1-jadvalga qarang). Ular asosan magistral truboprovodlarni, kema qurish konstruksiyalarini nazorat qilishda va montaj qilishda qalinligi 30 mm bo‘lgan birikmalarni tekshirish uchun foydalaniladi.
Rentgen apparatlarning asosiy kamchiligi trubkaning ishlash muddati kamligi va odatdagi apparatlarga qaraganda sezgirligi ancha pastligi. Afzalligi massasi kamligi, ixchamligi va pastvoltli ta’minot manbalari (12 V).
Xorijiy kabelli apparatlardan eng ko‘p tarqalganlari “Filips”, “Zayfert”, va boshqa firmalarning qurilmalaridir. Xorijiy apparatlarning vatanimizdagi bilan taqqoslagandagi farq qiladigan jihatlari massasi kamligi va fokus tovoni o‘lchamining kichikligi.
|