Nötron spektrometresi ile tomografi ve hacimsel malzemelerin tahribatsız analizi
Tomography with neutron spectrometer and nondestructive analysis of bulk materials
- Tez No: 100652
- Danışmanlar: PROF.DR. H. HÜSEYİN GÜVEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 62
Özet
NÖTRON SPEKTROSKOPISI İLE TOMOGRAFİ VE HACİMSEL MALZEMELERİN TAHRİBATSIZ ANALİZİ ÖZET Yıllardır terörizm amaçlı kullanılan patlayıcıların veya kaçakçılık maddelerinden olan narkotiklerin bagaj veya kargolarda tahribatsız olarak (veya bagaj açılmadan.) yerinin kısa bir sürede tesbit edilmesi için bir çok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmalarda farklı yöntemlerin kullanıldığı cihazlar üretilmiştir ve halen gümrüklerde hizmet vermektedirler. Bu çalışmada tahribatsız olarak hacimsel malzemelerin analizi için elektrik yükü sıfır ve giriciliği oldukça yüksek olan tek enerjili hızlı nötronlar kullanılmıştır. Nötronların üretimi için, Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi (ÇNAEM), Fizik Bölümü'nde faal halde bulunan 150 kV yüksek gerilime sahip düşük enerjili iyon hızlandırıcısından faydalamlmıştır. Hacimsel malzeme içinde nötronların transmisyon miktarının ölçülmesi için Nötron Uçuş Zamanı Ölçümü (TOF) tekniğinden yararlanılmıştır. Bu teknikte, nötronların üretildiği arım tesbit edilebilmesi için bir Ortak Tanecik Hedef Odası imal edilmiş ve J-15 hızlandırıcısına monte edilmiştir. Böylelikle nötrona enerji ve saçılma açısı bakımından bağımlı olan alfa taneciklerinin ölçülmesi ile nötronların hedeften çıkış am belirlenebilmektedir. Tomografik görüntülemenin yapılabilmesi için daha önce ÇNAEM Fizik Bölümünde geliştirilmiş olan ve dört kısımdan oluşan Bilgisayarlı Tomografi programı kullanılmıştır. Bu program belli boyuttaki nötron demetinin malzeme içinde transmisyon miktarının belirlenmesi ile alınan sayımları değerlendirerek görüntüleme yapmaktadır. Bu nedenle programa uygun olarak nötron demetinin elde edilebilmesi için bir kolimatör sistemi geliştirildi. Dedeksiyon ve kolimatör sisteminin test edilmesi için çeşitli elementlerin 14 MeV enerjili nötronlar için toplam etki kesitleri ölçüldü. Ölçüm için hem nötron uçuş zamanı yöntemi (TOF) hemde nötron spektrumunu açma yöntemi kullanılmıştır. Her iki yöntem ile yapılan ölçümlerin hemen hemen birbirine yakın olduğu ve ENDF B-VI (Evaluated Nuclear Data File) ile uyuştuğu görülmüştür. xıSeçilen çeşitli yoğurıluklardaki malzeme topluluğunun (polietilen, alüminyum, demir, kurşun) tomografik olarak görüntülemesi için bir benzeşim (simülasyon) görüntüsü elde edildi. Böylelikle seçilen dönme açısı için yapılan öteleme hareketleri ile alman sayımların tomografi programı ile değerlendirilmesi yapıldı ve görüntü elde edildi. Alman görüntü ile hem boşluklar hem de yoğunluk farklılıkları ortaya çıkarılmış oldu. xıı
Özet (Çeviri)
TOMOGRAPHY WITH NEUTRON SPECTROMETER AND NONDESTRUCTIVE ANALYSIS OF BULK MATERIALS SUMMARY There have been a lot of research efforts done on the rapid determination of explosives (especially plastic ones) in terrorist activities or narcotics in luggages and cargoes using non-destructive methods. As a result of these researches, various devices using different techniques have been manufactured. At present, these devices are being used by custom authorities. 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. A low energy ion accelerator, what operates in high voltage (150 kV) was used for production of neutrons. The device is in the Physics Department of Çekmece Nuclear Research and Training Centre (ÇNRTC). Neutron time-of-flight (TOF) method was utilised for measurement of neutron transmission amount in the bulk material. In this method, an Associated Particle Target Chamber (APTC) was designed and manufactured by ÇNRTC Technical Services, and mounted to a S AMES J- 15 accelerator to determine the time of neutron production in the target. Hence, the alpha particles which is depend on the neutron due to energy and scattering angle, could be determined. A Computerised Tomography (CT) software which consists of four programs 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. Total cross-section of various elements were measured 14 MeV energy neutrons in order to test detection and collimator system. Both TOF and Neutron Spectrum Unfolding Methods were used for measurements. It was shown that the results from both methods were similar and in accord with ENDF-BVI Evaluated Nuclear Data File. xinA 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. xiv
Benzer Tezler
- Mermer karakterizasyonunda eser element ve diğer parametrelerden yararlanılması
Başlık çevirisi yok
NURHAYAT ÖZDEMİR
- Development of a computer program for analysis of gamma-ray spectra and its use in instrumental neutron activation analysis
Başlık çevirisi yok
Y.ERGÜN TOGAY
- Development of ceramic and glass-ceramic shielding materials for protection from ionizing radiation
İyonizan radyasyondan korunmak için seramik ve cam seramik zırhlama malzemelerin geliştirilmesi
ABDULLAH OKYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA ERENTÜRK
- İnsan saçı örneklerinde eser elementlerin katı örneklemeli atomik absorpsiyon yöntemi ile tayini
Determination of trace elements in human hair by solid sampling atomic absorption spectrometry
ASLI BAYSAL
