Nötron Spektrometresi İle Tomografi Ve Hacimsel Malzemelerin Tahribatsız Analizi

Abstract

Bu çalışmada tahribatsız olarak hacimsel malzemelerin analizi için elektrik yükü sıfır ve giriciliği oldukça yüksek olan tek enerjili hızlı nötronlar kullanılmıştır. Hacimsel malzeme içinde nötronların transmisyon miktarının ölçülmesi için Nötron Uçuş Zamanı Ölçümü (TOF) tekniğinden yararlanılmıştır. Tomografik görüntülemenin yapılabilmesi için daha önce Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi (ÇNAEM) Fizik Bölümünde geliştirilmiş olan ve dört kısımdan oluşan Bilgisayarlı Tomografi programı kullanılmıştır. Bu program belli boyuttaki nötron demetinin malzeme içinde transmisyon miktarının belirlenmesi için alınan sayımları değerlendirerek görüntüleme yapmaktadır. Bu nedenle programa uygun olarak nötron demetinin elde edilebilmesi için bir kolimatör sistemi geliştirildi. Seçilen çeşitli yoğunluklardaki malzeme topluluğunun tomografik görüntülemesi için bir benzeşim görüntüsü elde edildi. Böylelikle seçilen dönme açısı için yapılan öteleme hareketleri ile alınan sayımların tomografi programı ile değerlendirilmesi yapıldı ve istenilen görüntü elde edildi. Alınan görüntü ile hem boşluklar hemde yoğunluk farklılıkları ortaya çıkarılmış oldu.

In this study, mono-energetic fast neutrons having neutral electrical charge and high transmission were used in order to non-destructive analysis of bulk materials. Neutron time-of-flight (TOF) method was utilised for measurement of neutron transmission amount in the bulk material. Computerised Tomography (CT) software, which consists of four programs and was developed in Physics Department of Çekmece Nuclear Research and Training Centre, was used for tomographical imaging. This software evaluates the counts, which is obtained for the transmission amount in the material from a known dimension of neutron beam for imaging. For that reason, a collimator system was developed to produce a suitable neutron beam for the software. A simulation image was developed for the chosen group of materials, which have different densities. As a result of this, evaluation and imaging of counts were made by tomography software for movements under pre-selected rotation angle. From the image obtained, holes and difference of densities in materials was demonstrated.