The nondestructive tests(NDT) are widely applied at various industrial job sites to detect defects and flaws early and thus to diagnose the quality and integrity of components, structures and systems. This paper discusses the R&MD history of various nondestructive testing techniques, their applications and many technical as well as safety issues identified, particularly in the performance of radiography. Also discussed are the principles of inspection methods and NDT qualifications that should be applied at the industrial job sites. As a result, this paper provides suggestions for improvement in Government programs to promote th NDT industry, for more systematic operation through a direct with the owner, and also for improvement in working conditions for NDT workers.
Amini, Moharram;Zamzamian, Seyed Mehrdad;Fadaei, Amir Hossein;Gharib, Morteza;Feghhi, Seyed Amir Hosein
Nuclear Engineering and Technology
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제53권10호
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pp.3413-3420
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2021
Applying the available neutron flux for medical and industrial purposes is the most important application of research reactors. The neutron radiography system is used for non-destructive testing (NDT) of materials so that it is one of the main applications of nuclear research reactors. One of these research reactors is the 5 MW pool-type light water research reactor of Tehran (TRR). This work aims to investigate on materials and location of the beam tube (BT) of the TRR radiography system to improve the index parameters of BT. Our results showed that a through-type BT with 20 cm thick carbon neutron filter, 1.2 cm and 9.4 cm of the diameter of inlet (D1) and output (D2) BT, respectively gives thermal neutron flux almost 25.7, 5.6 and 1.1 times greater than the former design of the TRR (with D1 = 1.8 cm and D1 = 9.4 cm), previous design of the TRR with D1 = 3 cm and D1 = 9.4 cm, and another design with D1 = 5 cm and D1 = 9.4 cm, respectively. Therefore, the design proposed in this paper could be a better alternative to the current BT of the TRR.
Neutron radiography has been widely used in many research areas due to its different characteristics from X-rays. Neutron tomography is a powerful tool because it can clearly show the inside of an object that the eye cannot see. However, generally, commercial software is used for the reconstruction of neutron tomography. It means that maintenance costs are incurred and analysis is inefficient in some cases. In this respect, our own image processing code is required to reconstruct neutron images efficiently. In this study, an image processing code is developed for reconstruction of cross-sectional images from neutron radiography taken from the side of the object. Using the developed code, cross-sectional images of the sample are successfully reconstructed.
이 연구는 산업현장에서 구조물의 용접부 검사를 디지털 방사선을 이용한 비파괴검사를 효과적으로 수행할 수 있도록 디지털 방사선의 밝기 교정과 중첩 영상에 따른 신호 대 잡음 비와 기본 공간 분해능을 비교분석 하였다. 평판형 용접 시험편을 대상으로 75Se 방사선원을 사용하였고 촬영 전 밝기 교정과 영상 중첩을 세분화하여 총 130장의 영상을 획득하였다. 연구 결과, 밝기 교정의 수와 영상 중첩의 수가 증가할수록 신호 대 잡음 비가 향상됨을 확인하였다. 기본 공간 분해능은 촬영된 영상 모두 기준치를 만족하였다. 산란 방사선을 대비한 납 차폐를 설치 후 촬영한 영상을 비교하여 신호 대 잡음 비가 비슷함을 확인하였다. 영상 중첩이 증가할수록 신호 대 잡음 비가 증가하지만, 방사선의 노출시간이 증가하면서 작업자의 피폭 및 작업 효율에 영향을 미치기 때문에 적절한 촬영기법을 강구 한다면 좋은 상질의 디지털 방사선 영상을 획득 할 수 있을 것으로 사료된다.
산업용 강판튜브 CR영상의 잡음특성과 기하학적 구조에 관한 해석적 접근을 시도한다. 산업현장에서 방사선 측정실험으로 직접 취득한 방사선영상을 방사선강도에 따라 30(개) 이상의 샘플을 수집하였다. 이들 각 영상은 배경부, 두께부 및 튜브내부의 세 영역으로 구성되었는바, 그 가운데 튜브내부영역을 분석 대상으로 삼았다. 통계적이고 함수적인 방법론에 의해 잡음특성을 포함한 기하학적 구조를 분석한다. 영상을 구성하는 화소라인별로 또는 공간적으로 분석을 수행하여 강판튜브의 기하학적 원형 형태가 방사선영상화 과정을 거치면서 일어나는 변형과 잡음속성 변화의 두 가지 특성을 규명한다. 분석시 부합함수와 그 오차를 기하학적 변형의 판별인자로, 표준편차, 평균 및 SN비를 잡음특성 판별인자로 설정하고 방사선투과정도의 영상에서의 실현인 회색도 변화에 따른 이들 인자들의 변화를 고찰하였다. 분석결과, 본래의 원형 구조가 방사선투과 강도에 따라 타원형에서 저반경 원형 그리고 고반경원형의 점차적인 구조 변형을 일으킨다는 사실을 밝혔고, 잡음의 편차가 투과강도에 반비례함을 규명하였다.
밀봉선원은 과학기술부고시에 의거하여 사용용도별로 등급에 따라 해당 성능시험을 수행하고, 각 성능시험을 거친 후 해당 방사성핵종의 방사능 누설량이 200베크렐을 초과하지 아니하여야 한다. 이러한 성능시험은 온도시험, 의부압력시험, 충격시험, 진동시험 및 관통시험으로 구성되어 있으며 등급에 따라서 각 성능시험의 조건이 각각 다르다. 본 연구에서는 진동시험을 제외한 성능시험을 위한 장치를 개발하고 이를 세 가지 종류의 밀봉선원의 성능시험에 적용하였다. 의료용 근접치료기에 사용되는 근접치료기용 선원은 5등급의 온도시험, 3등급의 외압시험, 2등급의 충격시험을 수행하여 'C53211' 등급의 기준에 적합함을 보였다. 산업용 조사기에 사용되는 $^{75}Se$ 및 $^{169}Yb$ 선원에 대하여 4등급의 온도시험, 3등급의 외압시험, 5등급의 충격시험과 관통시험을 실시하여 'C43515' 등급의 기준에 적합함을 입증하였다.
방사선영상의 신뢰할 만한 영역검출은 용접부위 결함탐지 이전의 중요한 작업 중의 하나이다. 추출되는 특징들은 각 분할된 영상에 대하여 서로 다른 군집으로 분류되어야한다. 그러나 종래의 분할 기법으로는 방사선영상 고유의 색도중첩과 낮은 SN비로 인해 만족할 만한 결과를 얻기가 쉽지 않다. 전체나 국부처리로는 잡음제거에 취약할 뿐만 아니라 영역분류도 어렵다. 이 논문은 산업용 CR 영상에서 영역기반실현의 분할을 위한 적절한 기법을 제시한다. 강판튜브에서 용접과 비용접 구간의 기하학적 차이가 영상화 과정을 통해 배경부, 두께부, 중간부 및 용접부 영역을 생성하고 계층 구조적 배열을 형성한다. 비록 그 구조가 잡음에 훼손되기는 하지만 영역구분 구도 각 영역의 차별된 기하학적 특성에 근거한 국부군집화에 의해 선별이 가능하다. 관련 영역의 기하학적 속성에 의해 그에 따른 영역이 계층별로 선별되어 실제 구분이 영역간 경계를 반영하기 때문에 직경과 길이방향의 군집화는 각 계층의 구별을 명확케 한다. 그리고 산업용 강판튜브 CR영상에 다양한 분할 방식으로 비교 실험을 실시하여 이 기법의 효과를 보였다.
Degenerative arthritis is a common joint disease that affects many elderly people and is typically diagnosed through radiography. However, the need for remote diagnosis is increasing because knee pain and walking disorders caused by degenerative arthritis make face-to-face treatment difficult. This study collects three-dimensional joint coordinates in real time using Azure Kinect DK and calculates 6 gait features through visualization and one-way ANOVA verification. The random forest classifier, trained with these characteristics, classified degenerative arthritis with an accuracy of 97.52%, and the model's basis for classification was identified through classification algorithm by features. Overall, this study not only compensated for the shortcomings of existing diagnostic methods, but also constructed a high-accuracy prediction model using statistically verified gait features and provided detailed prediction results.
본 논문은 회전형 대용량 진단 X-선 발생장치를 모노 블록 형태로 설계, 병원의 모바일 진단장치나, 산업용 X-선 장치로에 적용이 가능한 16kW급 회전 Anode형 모노블럭 X-선 발생장치에 관한 연구이다. 본 장치는 X-선 발생을 위해 회전 Anode 형의 X-선관을 사용하였고, X-선관의 Anode의 회전을 위한 로터를 구동할 수 있는 로터 구동회로를 추가 하였다. 고주파 고전압용 인버터에는 IGBT(600V/300A)소자를 100kHz로 고주파 스위칭 함으로서 고전압 변압기를 비롯한 고전압 발생부의 크기와 무게를 최소화하였다. 또한, 기존의 16kW급 대용량 진단 X-선 발생장치를 X-선관과 고전압부를 일체화한 모노블록 형태로 설계, 제작하여 부하변동에 따른 X-선 관전압과 관전류의 동작특성을 실험을 통하여 입증하였다.
내부가 비어 있거나 유체로 절반 채워진 보온 및 비보온 배관에 대해 방사선 조사 방향에 따른 투과두께와 농도 변화를 전산 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 내부가 비어있는 배관의 경우 투과필름에서 농도 변화가 연속적이며 대칭적인 반면, 유체가 절반 채워진 배관의 경우는 방사선 조사 방향에 따라 농도 변화가 비대칭적이며 크게 달라질 수 있음을 알았다. 인공 결함을 가공한 탄소강 배관 시편을 방사선원 Ir-192로 방사선투과시험 한 뒤 농도 변화를 측정하고 이론적으로 계산한 농도 변화와 비교한 결과 산란 방사선에 의한 영향이 큰 가장자리를 제외한 부분에서는 농도 변화를 이용한 두께 평가가 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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