CZ306219B6 - Způsob detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents
Způsob detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou a zařízení k provádění tohoto způsobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306219B6 CZ306219B6 CZ2015-623A CZ2015623A CZ306219B6 CZ 306219 B6 CZ306219 B6 CZ 306219B6 CZ 2015623 A CZ2015623 A CZ 2015623A CZ 306219 B6 CZ306219 B6 CZ 306219B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- ionizing radiation
- radiation beam
- directional structure
- detector
- internal directional
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
- G01N23/18—Investigating the presence of flaws defects or foreign matter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
- G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/2206—Combination of two or more measurements, at least one measurement being that of secondary emission, e.g. combination of secondary electron [SE] measurement and back-scattered electron [BSE] measurement
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Problém k řešení: Nedestruktivní detekce směrových a dalších vad ve strukturovaných materiálech, které jsou skryté pro dosavadní způsoby detekce a zobrazení. Řešení problému: Problém je řešen nakloněním dopadu svazku ionizujícího záření na zkoumaný objekt (3), přičemž je známa geometrie polohy objektu (3), zdroje (2) svazku ionizujícího záření a detektoru (8), včetně velikosti úhlu (.alfa.) dopadu. Na základě detekce ztlumeného nebo rozptýleného svazku ionizujícího záření je vytvořeno zobrazení směrových vad materiálu s vnitřní strukturou.
Description
Způsob detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou a zařízení k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu a zařízení k provádění nedestruktivní detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou, zejména v rozměrných objektech vyrobených z materiálů s vnitřní směrovou strukturou.
Dosavadní stav techniky
V současné době je velmi problematické nedestruktivně detekovat vady v materiálech s vnitřní směrovou strukturou. Příkladem takového materiálu je kompozit, který zahrnuje uspořádaná vlákna zalitá v pojivu. U hotových výrobků je potřeba nedestruktivně zkontrolovat kvalitu materiálu v rámci jejich celého objemu, aby nedocházelo při nasazení výrobku do ostrého provozu k lokálnímu praskání a kjeho zničení. Kontroluje se nejenom kvalita složení materiálu, čistota struktury, porozita, ale i míra zvlnění a směrové uspořádání vláken ve struktuře materiálu.
Mezi známé způsoby nedestruktivní detekce vad a celkové kvality v materiálech s vnitřní směrovou strukturou se řadí použití ultrazvuku. Ultrazvuk se šíří testovaným materiálem, přičemž se lokálně pohlcuje nebo odráží v závislosti na lokální hustotě materiálu, díky čemuž je možné získat představu o vnitřní distribuci materiálu zkoumaného objektu.
Dále je rovněž možné materiál zkoumaného objektu prozařovat rentgenovým zářením dopadajícím kolmo na povrch objektu a zaznamenávat změnu záření vystupujícího ze zkoumaného vzorku/objektu. Tento způsob je znám např. z patentové přihlášky US 5 341 436 (A).
Nevýhody výše uvedených způsobů spočívají vtom, že zkoumají materiál s vnitřní směrovou strukturou z hlediska jeho hustoty, a jsou proto schopny detekovat vady typu chybějícího materiálu, existence nečistot, prasklin, atp. Kvalita a struktura uspořádání vnitřní směrové struktury materiálu je pro tyto způsoby nezobrazitelná, neboť pokud jsou vlákna rovnoměrně zastoupena v pojivu, jeví se výsledný obraz homogenně, avšak nelze získat informaci o kvalitě uspořádání vláken v pojivu, např. o míře jejich zvlnění, která ovlivňuje životnost a kvalitu zkoumaného objektu při namáhání. Velice zjednodušeně lze tvrdit, že zkoumaný objekt, který má ve svém materiálu o definované tloušťce uspořádáno mnoho vláken rovnoměrně po celé tloušťce, se bude na vyobrazení pomocí známých metod jevit úplně stejně, jako materiál zkoumaného objektu, který má ve stejně definované tloušťce vlákna nahromaděna v jejích prvních třech čtvrtinách.
Dalším možným způsobem nedestruktivní detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou je CT (computed tomography) skenování. Při provádění CT skenování se pořídí obsáhlý soubor snímků zkoumaného objektu vytvořených v rámci celého obvodu zkoumaného objektu. Tím jsou získána data pro vymodelování trojrozměrného modelu vnitřní struktury materiálu zkoumaného objektu.
Nevýhody detekce pomocí CT skenování spočívají v tom, že pořizování snímků po celém obvodu zkoumaného vzorku je velmi náročně proveditelné a zdlouhavé. U opravdu velkých objektů, jako jsou například lopatky větrných elektráren, není tento způsob efektivní. Pro detekci uspořádání vláken v pojivu je nutné zvýšit rozlišení CT skeneru, což však zákonitě vede ke snížení objemu skenované oblasti, čímž je způsob využívající CT skenování pro velký objekt těžko uskutečnitelný.
Úkolem vynálezu je vytvoření způsobu detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou, který by dokázal detekovat vzájemné uspořádání vláken v materiálech s vnitřní směrovou struk
- 1 CZ 306219 B6 turou, tedy jejich vlnitost, který by pracoval rychle a efektivně, který by byl použitelný pro rozměrově velké zkoumané objekty, který by byl snadno opakovatelný, včetně vytvoření zařízení k provádění tohoto způsobu.
Podstata vynálezu
Vytčený úkol je vyřešen pomocí vytvoření způsobu detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou podle tohoto vynálezu.
Způsob detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou, při kterém se alespoň část zkoumaného objektu vyrobeného z materiálu s vnitřní směrovou strukturou kontrolované ozařuje alespoň jedním svazkem ionizujícího záření, načež se svazek ionizující záření vystupující ze zkoumaného objektu detekuje alespoň jedním detektorem. Následně se na základě alespoň jedné 15 zjištěné odlišnosti mezi dopadajícím svazkem ionizujícího záření na objekt a vystupujícím svazkem ionizujícího záření z objektu analyzuje kvalita materiálu s vnitřní směrovou strukturou pro zkoumanou část objektu.
Podstata vynálezu spočívá v tom, že svazek ionizující záření dopadá na zkoumaný objekt pod 20 ostrým úhlem dopadu, který je sevřený svazkem dopadajícího ionizujícího záření a kolmicí dopadu. Následně objektem procházející svazek ionizujícího záření v oblasti anizotropního defektu materiálu překoná orientovanou vnitřní směrovou strukturu materiálu s velikostně rozdílnou drahou průchodu, ve které se svazek ionizujícího záření nerovnoměrně ztlumí a/nebo rozptýlí. Poté takto pozměněný z objektu vystupující svazek ionizujícího záření dopadne na detektor, přičemž 25 detektor vygeneruje alespoň jeden signál odpovídající míře útlumu a/nebo rozptylu svazku ionizujícího záření dle rozdílné dráhy průchodu orientovanou vnitřní směrovou strukturou materiálu. Posléze se ze signálu vytvoří záznam anizotropního defektu uspořádání vnitřní směrové struktury materiálu objektu.
Nakloněním svazku ionizujícího záření se intenzita interakce ionizujícího záření stane citlivou na anizotropii vláken uvnitř struktury materiálu. Svazky vláken vlnící se v materiálu jsou zářením dopadajícím kolmo obtížně rozlišitelné (jeví se jako rovnoběžné), avšak pro záření procházející pod ostrým úhlem se mění velikost dráhy průniku, což má vliv na útlum ionizujícího záření a zvětšuje se tak citlivost na malé změny směru vláken.
Ve výhodném provedení způsobu detekce podle vynálezu je stejná část objektu ozářena svazkem ionizujícího záření dopadajícím z alespoň dvou různých směrů, načež se záznamy signálů detekovaných svazků ionizujícího záření zkombinují pro zvýraznění anizotropie zkoumaného strukturovaného materiálu. Způsob je citlivý i na vady, které přímo nesouvisí s uspořádáním vláken 40 uvnitř materiálu.
V obzvláště výhodném provedení způsobu detekce podle vynálezu je stejná část objektu ozářena dvěma šikmo dopadajícími svazky ionizujícího záření, jejichž úhly dopadu jsou zrcadlově souměrné podle kolmice dopadu, načež se záznamy signálů detekovaných svazků ionizujícího záření 45 zkombinují pro analýzu homogenity a anizotropie vnitřní směrové struktury materiálu. Pro homogenní nebo izotropní vzorek jsou oba takto získané záznamy signálů shodné. Pro materiál s nehomogenitou nebo anizotropii se oba snímky liší. Defekty materiálu se zvýrazní odečtením nebo sečtením obou záznamů. Anizotropie bude zvýrazněna v rozdílovém záznamu, nehomogenita v součtovém záznamu. Mezi další výhodné kombinace záznamů signálů při analýze patří 50 jejich násobení.
V dalším jiném výhodném provedení způsobu podle vynálezu se pro sečtení nebo odečtení musejí záznamy vůči sobě nastavit do vzájemného překryvu, přičemž se v rámci nastavení do vzájemného překryvu vyznačí informace o hloubce, ve které se signalizovaný defekt nachází.
-2CZ 306219 B6
V dalším jiném výhodném provedení způsobu podle vynálezu je ionizující záření tvořeno monochromatickým nebo polychromatickým rentgenovým zářením. Monochromatické záření je výhodné pro provádění strukturních analýz.
V dalším jiném výhodném provedení způsobu podle vynálezu je signál přes alespoň jeden převodník převeden do záznamu s plošnou barevnou podobou. Pro lepší orientaci ve výsledném zobrazení vnitřní struktury je dobré použít barvy k rozlišení. Lidské oko je na barevnou reprodukci citlivější a člověk dokáže strukturu na vyobrazení lépe rozpoznat.
V dalším jiném výhodném provedení způsobu podle vynálezu je ionizující záření upraveno alespoň jedním prostředkem ze skupiny kolimátor, filtr, čočka. Ionizující záření se směrem od zdroje šíří všemi směry, je žádoucí záření usměrnit a upravit pro snadnější detekci a následnou analýzu.
Součástí vynálezu je rovněž zařízení k provádění způsobu detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou.
Zařízení pro detekci vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou zahrnuje alespoň jeden zdroj svazku ionizujícího záření pro ozařování alespoň části objektu z materiálu s vnitřní směrovou strukturou, dále nosič objektu, a alespoň jeden detektor svazku ionizujícího záření.
Podstata vynálezu spočívá vtom, že zdroj svazku ionizujícího záření a alespoň jeden detektor tvoří polohovatelnou sestavu, ve které jsou zdroj a nejméně jeden detektor uspořádány na společné ose protilehle vůči sobě. Jejich společná osa prochází nosičem objektu a svírá s kolmicí dopadu svazku ionizujícího záření ostrý úhel dopadu, přičemž jsou alespoň jedna sestava a nosič objektu uspořádány s možností vzájemného pohybu vůči sobě. Zařízení dokáže hledat vady v objektech velkých rozměrů po celé jejich délce, aniž by se musely součásti zařízení složitě přestavovat pro každou část dlouhého zkoumaného objektu. Zařízení dokáže detekovat anizotropní vady vláken v materiálu a díky kolmo dopadajícímu svazku záření na detektor ležící na společné ose se usnadní také detekce pórovitosti, prasklin, atp.
Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu je zdroj uzpůsoben pro generování zploštělého svazku ionizujícího záření nastavitelné výšky, alespoň jedna sestávaje opatřena alespoň jedním stíněným detektorem sekundárního svazku ionizujícího záření, který je uspořádán mimo společnou osu sestavy, přičemž je mezi stíněným detektorem sekundárního svazku ionizujícího záření a osou sestavy uspořádáno stínítko s propustnou oblastí. Vzorek je ozařován jedním nebo více svazky pod ostrým úhlem dopadu. Intenzita detekovaného rozptýleného záření pak závisí na orientaci struktur uvnitř vzorku. Hloubka, ve které se defekt nachází je přímo patrná z geometrie svazku, detekčního systému a místa dopadu rozptýleného fotonu na detektor. Systém je doplněn detektory prostupujícího primárního záření. Kombinuje se tak detekce anizotropie transmisní metodou a metodou detekce sekundárního záření.
V jiném výhodném provedení zařízení podle vynálezu jsou detektory tvořeny alespoň jedním hybridním polovodičovým pixelovým detektorovým segmentem.
Způsob detekce vad ve strukturovaných materiálech tvořených uspořádanými vlákny zalitými v pojivu, včetně zařízení k provádění tohoto způsobu, dokáží s výhodou detekovat vady, které jsou pro většinu doposud známých způsobů skryté. Hledání strukturních vad je rychlé a efektivní, přičemž zkoumaný objekt může mít libovolný tvar i velikost. Uspořádání vláken uvnitř materiálu je možné zobrazit bez zkreslení jinými vadami, a zároveň je možné detekovat i jiné vady. Vady odlišných typů lze ve výsledném zobrazení zvýraznit barevně.
-3 CZ 306219 B6
Objasnění výkresů
Uvedený vynález bude blíže objasněn na následujících vyobrazeních, kde:
obr. 1 znázorňuje řez strukturovaným materiálem se zvlněnými vlákny, která kolmo dopadající svazky záření nerozpoznají, obr. 2 znázorňuje změnu dráhy procházejícího svazku ionizujícího záření, pokud dopadá pod ostrým úhlem dopadu, obr. 3 znázorňuje postup nakládání se záznamem signálu při detekci anizotropních vad a vad nehomogenity, obr. 4 znázorňuje schéma uspořádání součástí zařízení pro detekci vad.
Příklady uskutečnění vynálezu
Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení vynálezu na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.
Na obr. 1 je vyobrazen zkoumaný objekt 3, který vykazuje organizovanou vnitřní strukturu. Vnitřní struktura je tvořena nezvlněnými vlákny 15 a vlákny zvlněnými 16. Dále je v objektu 3 jedna vada 11 tvořená chybějícím materiálem. Na vzorek dopadají tři svazky 1 ionizujícího záření, jejichž úhel dopadu je roven 0°, tudíž svazky leží na nevyobrazené kolmici dopadu. Svazky 1 objektem 3 procházejí a jsou detekovány na detektorech 8 ionizujícího záření.
Krajní svazky 1 nedokáží díky orientaci svého dopadu rozpoznat zvlněná vlákna 16 od vláken 15 nezvlněných, zatímco prostřední svazek 1 vadu chybějícího materiálů přes detektor 8 vyznačí.
Na obr. 2 je znázorněn rozdíl, pokud svazky 1 ionizujícího záření dopadají na objekt 3 z materiálu s uspořádanou vnitřní strukturou pod ostrým úhlem dopadu a. Zatímco svazky 1 s nulovým úhlem dopadu a mají při průchodu zvlněnými vlákny 16 stejně veliké dráhy s a £ průchodu, tak při naklonění o úhel a dopadu se dráhy sa £ průchodu skrz zvlněná vlákna 16 liší. Tato rozdílnost se projeví na utlumení, či rozptýlení svazku 1 a tento rozdíl v parametrech svazku 1 vycházejícího z objektu 3 je již možné detekovat. Uhel dopadu a se nachází mezi kolmicí 12 dopadu a svazkem 1 ionizujícího záření.
Na obr. 3 je vyobrazeno schéma nakládání se záznamy 13 signálů. Záznamy 13 jsou vyobrazeny ve formě obrázků. Pro stejnou oblast objektu 3 se udělají dva záznamy 13, které se liší tím, že úhel a dopadu svazku 1 ionizujícího záření nebyl stejný. Obr. 3 vyobrazuje případ, kdy jsou úhly a a β dopadu pro dvě ozařování osově souměrné podle kolmic 12 dopadu.
V případě ozařování svazkem 1 s úhlem a dopadu prochází svazek 1 zvlněnými vlákny 16 velmi krátce, což se projeví na záznamu 13 signálu poklesem hodnoty. V případě ozařování svazkem 1 s úhlem β dopadu prochází svazek 1 zvlněnými vlákny 16 déle, což se projeví na růstu hodnoty signálu na záznamu 13. Vada 11 nehomogenity je na záznamu 13 signálu patrná pro oba směry ozařování stejně.
Pro analýzu záznamů 13 je důležité určit, které vady 11 se chtějí lokalizovat. Pokud se určují vady 11 anizotropie, musejí se záznamy 13 odečíst. Jejich rozdílem je získána informace o zvlněných vláknech 16. Pokud se určují vady 11 homogenity, musejí se záznamy signálů sčítat.
-4CZ 306219 B6
Aby mohlo být sčítání/odečítání provedeno, musejí se záznamy 13 na sebe vyrovnat. Posunem záznamů 13 je na základě trigonometrie určena hloubka místa vady 11 v materiálu objektu 3. Informace o hloubce odpovídá míře posunutí záznamů 13 signálů.
Na obr. 4 je znázorněno schéma zařízení 9 pro provádění detekce vad 11 v materiálech s vnitřní uspořádanou strukturou. Zařízení 9 zahrnuje nosič 14 objektu 3, který umožňuje pohyb objektu 3 skrz zařízení 9 ve směru pohybu 10, případně drží objekt 3 statický a zbytek zařízení 9 se pohybuje podél objektu 3. Součástí zařízení 9 jsou dvě sestavy zdroje 2 svazku 1 ionizujícího záření a detektoru 8. Detektor 8 leží se zdrojem 2 v jedné společné ose o, po které také se šíří svazky 1 záření. Detektor 8 je umístěn za objektem 3, takže společná osa o, objektem 3 prochází. Společná osa o, svírá s kolmicí 12 dopadu úhly a a β dopadu, jejichž velikost je nastavitelná polohováním sestav. Součástí každé sestavy je stíněný detektor 4, který detekuje sekundární a rozptýlené svazky 7 záření od zploštělého svazku 1 ionizujícího záření. Mezi stíněným detektorem 4 a objektem 3 je stínítko 5 s propustnou oblastí 6. Pozice detektorů 4 a 8, stínítek 5 s průchozí oblastí 6 a zdrojů 2 záření vůči objektu 3, včetně výšky h zploštělého svazku 1 ionizujícího je známá pro matematické výpočty.
Zdroje 2 svazků 1 emitují monochromatické rentgenové záření, které je modelováno pomocí kolimátoru a čoček zabudovaných uvnitř zdroje záření. Detektory 4 a 8 jsou tvořeny například hybridními polovodičovými pixelovými detektorovými segmenty. Mezi známé zástupce těchto segmentů patří například čipy známé pod označením TimePix.
Průmyslová využitelnost
Způsob detekce vad ve strukturovaných materiálech a zařízení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu naleznou uplatnění např. v leteckém průmyslu, kde se vyrábějí součásti letadel z kompozitních materiálů, nebo např. v průmyslu při výrobě lopatek vrtulí ventilátorů a větrných elektráren.
Claims (12)
1. Způsob detekce vad (11) v materiálech s vnitřní směrovou strukturou, při kterém se alespoň část zkoumaného objektu (3) vyrobeného z materiálu s vnitřní směrovou strukturou kontrolované ozařuje alespoň jedním svazkem ionizujícího záření, načež se svazek ionizující záření vystupující ze zkoumaného objektu (3) detekuje alespoň jedním detektorem (8), a poté se na základě alespoň jedné odlišnosti mezi dopadajícím svazkem ionizujícího záření na objekt (3) a vystupujícím svazkem ionizujícího záření z objektu (3) analyzuje kvalita materiálu s vnitřní směrovou strukturou pro zkoumanou část objektu (3), vyznačující se t í m , že svazek ionizujícího záření dopadá na zkoumaný objekt (3) pod ostrým úhlem (a) dopadu ležícím mezi svazkem (1) dopadajícího ionizujícího záření a kolmicí dopadu, následně objektem (3) procházející svazek ionizujícího záření v oblasti anizotropního defektu materiálu překoná orientovanou vnitřní směrovou strukturu materiálu s velikostně rozdílnou drahou průchodu, kde se svazek ionizujícího záření nerovnoměrně ztlumí a/nebo rozptýlí, načež takto pozměněný z objektu (3) vystupující svazek ionizujícího záření dopadne na detektor (8), přičemž detektor (8) vygeneruje alespoň jeden signál odpovídající míře útlumu a/nebo rozptylu svazku ionizujícího záření dle rozdílné dráhy průchodu orientovanou vnitřní směrovou strukturou materiálu, načež se ze signálu vytvoří záznam (13) anizotropního defektu uspořádání vnitřní směrové struktury materiálu objektu (3).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že stejná část objektu (3) je ozářena svazkem ionizujícího záření dopadajícím z alespoň dvou různých směrů, načež se záznamy (13)
-5CZ 306219 B6 signálů detekovaných svazků ionizujícího záření zkombinují pro analýzu homogenity a anizotropie vnitřní směrové struktury materiálu.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že stejná část objektu (3) je ozářena dvěma šikmo dopadajícími svazky ionizujícího záření, jejichž úhly dopadu (α, β) jsou zrcadlově souměrné podle kolmice dopadu, načež se záznamy (13) signálů detekovaných svazků ionizujícího záření zkombinují pro analýzu homogenity a anizotropie vnitřní směrové struktury materiálu.
4. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že záznamy (13) signálů pro analýzu homogenity a anizotropie vnitřní směrové struktury materiálu se kombinují za použití alespoň jedné operace ze skupiny rozdíl, součet, násobení.
5. Způsob podle nároku 4, v y z n a č u j í c í se tí m , že alespoň dva záznamy (13) signálů pro stejnou vadu (11) v rámci anizotropie se vzájemně odečítají a alespoň dva záznamy (13) signálů pro stejnou vadu (11) v rámci nehomogenity se vzájemně sčítají.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se pro sečtení nebo odečtení musejí záznamy (13) signálů nastavit do vzájemného překryvu, přičemž se z míry posunu v rámci nastavení do vzájemného překryvu vypočte informace o hloubce, ve které se signalizovaný defekt nachází.
7. Způsob podle některého z nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že svazek ionizujícího záření je tvořen monochromatickým nebo polychromatickým rentgenovým zářením.
8. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že signál se převede přes alespoň jeden převodník na záznam (13) plošné barevné obrazové podoby.
9. Způsob podle některého z nároku 1 až 7, vyznačující se tím, že svazek ionizujícího záření se upravuje alespoň jedním prostředkem ze skupiny kolimátor, filtr, čočka.
10. Zařízení (9) pro detekci vad (11) v materiálech s vnitřní směrovou strukturou zahrnující alespoň jeden zdroj (2) svazku ionizujícího záření pro ozařování alespoň časti objektu (3) z materiálu s vnitřní směrovou strukturou, nosič (14) objektu (3), a alespoň jeden detektor (8) svazku ionizujícího záření, vyznačující se tím, že zdroj (2) svazku ionizujícího záření a alespoň jeden detektor (8) tvoří polohovatelnou sestavu, ve které jsou zdroj (2) a nejméně jeden detektor (8) uspořádány na společné ose (o) protilehle vůči sobě, osa (o) prochází nosičem (14) objektu (3) a svírá s kolmicí dopadu svazku ionizujícího záření ostrý úhel (a) dopadu, přičemž jsou alespoň jedna sestava a nosič (14) objektu (3) uloženy s možností vzájemného pohybu vůči sobě.
11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že zdroj (2) je uzpůsoben pro generování zploštělého svazku ionizujícího záření nastavitelné výšky, alespoň jedna sestávaje opatřena alespoň jedním stíněným detektorem (4) sekundárního svazku ionizujícího záření, který je uspořádán mimo společnou osu sestavy, přičemž je mezi stíněným detektorem (4) sekundárního svazku ionizujícího záření a osou sestavy uspořádáno stínítko (5) s propustnou oblastí (6).
12. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že detektory (4, 8) jsou tvořeny alespoň jedním hybridním polovodičovým pixelovým detektorovým segmentem.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-623A CZ2015623A3 (cs) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | Způsob detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou a zařízení k provádění tohoto způsobu |
| JP2018510881A JP2018530748A (ja) | 2015-09-15 | 2016-09-14 | 内部に方向性構造を有する材料における欠陥検出方法及びその装置 |
| PCT/CZ2016/000102 WO2017045657A1 (en) | 2015-09-15 | 2016-09-14 | A method of detection of defects in materials with internal directional structure and a device for performance of the method |
| EP16781659.4A EP3350583A1 (en) | 2015-09-15 | 2016-09-14 | A method of detection of defects in materials with internal directional structure and a device for performance of the method |
| US15/757,655 US20190025231A1 (en) | 2015-09-15 | 2016-09-14 | A method of detection of defects in materials with internal directional structure and a device for performance of the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-623A CZ2015623A3 (cs) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | Způsob detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ306219B6 true CZ306219B6 (cs) | 2016-10-05 |
| CZ2015623A3 CZ2015623A3 (cs) | 2016-10-05 |
Family
ID=57045759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2015-623A CZ2015623A3 (cs) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | Způsob detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190025231A1 (cs) |
| EP (1) | EP3350583A1 (cs) |
| JP (1) | JP2018530748A (cs) |
| CZ (1) | CZ2015623A3 (cs) |
| WO (1) | WO2017045657A1 (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6860463B2 (ja) * | 2017-10-03 | 2021-04-14 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 繊維配向度の測定方法、繊維配向度測定装置、および繊維配向度測定装置の制御プログラム |
| JP7150638B2 (ja) * | 2019-02-27 | 2022-10-11 | キオクシア株式会社 | 半導体欠陥検査装置、及び、半導体欠陥検査方法 |
| CZ308631B6 (cs) | 2019-11-28 | 2021-01-13 | Ústav Teoretické A Aplikované Mechaniky Av Čr, V.V.I. | Způsob nedestruktivního zkoumání vrstevnaté struktury |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010066027A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Bridgestone Corp | タイヤ用繊維コードの結晶構造解析方法 |
| EP2778662A1 (en) * | 2011-11-09 | 2014-09-17 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | X-ray inspection method and device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992008124A1 (en) | 1990-10-31 | 1992-05-14 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Nondestructive analysis of dispersion and loading of reinforcing material in a composite material |
| US6041132A (en) * | 1997-07-29 | 2000-03-21 | General Electric Company | Computed tomography inspection of composite ply structure |
| US7050535B2 (en) * | 2004-09-16 | 2006-05-23 | The Boeing Company | X-ray laminography inspection system and method |
-
2015
- 2015-09-15 CZ CZ2015-623A patent/CZ2015623A3/cs unknown
-
2016
- 2016-09-14 EP EP16781659.4A patent/EP3350583A1/en not_active Withdrawn
- 2016-09-14 US US15/757,655 patent/US20190025231A1/en not_active Abandoned
- 2016-09-14 WO PCT/CZ2016/000102 patent/WO2017045657A1/en active Application Filing
- 2016-09-14 JP JP2018510881A patent/JP2018530748A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010066027A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Bridgestone Corp | タイヤ用繊維コードの結晶構造解析方法 |
| EP2778662A1 (en) * | 2011-11-09 | 2014-09-17 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | X-ray inspection method and device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017045657A1 (en) | 2017-03-23 |
| US20190025231A1 (en) | 2019-01-24 |
| CZ2015623A3 (cs) | 2016-10-05 |
| JP2018530748A (ja) | 2018-10-18 |
| EP3350583A1 (en) | 2018-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Riggio et al. | Application of imaging techniques for detection of defects, damage and decay in timber structures on-site | |
| Senck et al. | Microcrack characterization in loaded CFRP laminates using quantitative two-and three-dimensional X-ray dark-field imaging | |
| US10586324B2 (en) | Inspection devices and methods for inspecting a container | |
| CZ306219B6 (cs) | Způsob detekce vad v materiálech s vnitřní směrovou strukturou a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| Kolkoori et al. | Novel X-ray backscatter technique for detection of dangerous materials: application to aviation and port security | |
| Theodorakeas et al. | Pulsed thermographic inspection of CFRP structures: experimental results and image analysis tools | |
| KR101480968B1 (ko) | X-선 ct 및 레이저 표면 검사를 이용하는 검사 장치 및 검사 방법 | |
| EP3351928B1 (en) | X-ray sidescatter inspection of laminates | |
| JPH01235839A (ja) | 透過線像を作製するための装置及び方法 | |
| JP4288265B2 (ja) | 電磁波イメージングシステム、構造物透視装置および構造物透視方法 | |
| Fidan | The use of micro-CT in materials science and aerospace engineering | |
| EP3828534B1 (en) | X-ray fluorescence imaging for determining layer thicknesses | |
| JP2012112805A (ja) | 木材イメージング装置及び木材検査方法 | |
| CN109561868B (zh) | 用于采集暗场图像的体模设备、暗场成像系统和方法 | |
| Qiu et al. | Tomography reconstruction methods for damage diagnosis of wood structure in construction field | |
| JP6598205B2 (ja) | 非破壊検査方法および装置 | |
| JP6497701B2 (ja) | 非破壊検査方法およびその装置 | |
| Grubsky et al. | Compton imaging tomography technique for NDE of large nonuniform structures | |
| JP7009230B2 (ja) | 非破壊検査装置及び非破壊検査方法 | |
| JP2007240253A (ja) | 亀裂検出装置および亀裂検出方法 | |
| Saiprasanna Kumar et al. | Sub-Surface Flaw Detection of GFRP Components Using Non-Destructive Methods | |
| CZ305955B6 (cs) | Způsob rentgenové nanoradiografie a nanotomografie a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| Baldo et al. | Experimental study of metrological CT system settings for the integrity analysis of turbine shaft-wheel assembly weld joint | |
| Karikh et al. | A betatron tomograph for nondestructive testing of products with a diameter up to 1000 mm made of high-energy materials | |
| JP3928126B2 (ja) | 中空円筒形部材の放射線透過非破壊検査装置及び方法 |