skanowanie0002

574 ri 8. Lokalizacja zbrojenia w konstrukcjach żelbetowych

•    metody radiografii bezpośredniej (czasu rzeczywistego) - obraz badanego obiektu uzyskuje się bezpośrednio podczas badania i jest on przekazywany do komputera; badanie prowadzi się najczęściej w specjalnych komorach do radioskopii czasu rzeczywistego;

•    metody radiografii komputerowej - zamiast błony fotograficznej wykorzystuje się luminoforową płytę obrazową wielokrotnego użytku [21, 40, 41, 55], która ma fotoaktywną powłokę materiału fluoroscencyjnego; pod wpływem działania promieniowania elektrony wewnątrz kryształów luminoforu są wzbudzane i uwięzione w quasi-stabilnym stanie o wyższej energii, .następnie pod wpływem skanowania płyty obrazowej za pomocą wiązki laserowej następuje uwolnienie elektronów i emisja światła widzialnego; światło jest wychwytywane i przetwarzane na ciąg cyfr, stanowiący cyfrowy obraz badanego obiektu.

Komory do radioskopii czasu rzeczywistego stosuje się na razie w laboratoriach, gdzie bada się przede wszystkim stalowe elementy niewielkich rozmiarów. Również radioskopia komputerowa nie jest jeszcze powszechnie stosowana w diagnostyce konstrukcji żelbetowych. Zaawansowane, skomputeryzowane urządzenia zaczynają być już stosowane w badaniach żelbetu [34, 67], Na razie coraz częściej wykorzystuje się metody digitalizacji wyników badań, a zazwyczaj stosuje się tradycyjną metodę radiograficzną i rejestruje wyniki na błonach fotograficznych.

Pierwsze zastosowanie promieni X do wykrywania zbrojenia datuje się już na początku lat trzydziestych XX wieku. Promieniowanie y do lokalizacji zbrojenia po raz pierwszy zastosowano w połowie lat pięćdziesiątych XX wieku [8, 9, 13, 37, 49, 50, 64]. Chociaż obecnie na rynku jest wiele urządzeń do badań radiologicznych, lokalizację zbrojenia tymi metodami przeprowadza się coraz rzadziej. Związane jest to z dużą pracochłonnością i czasochłonnością badań oraz wysokimi kosztami sprzętu i co za tym idzie - koniecznością wynajęcia specjalistycznego zespołu badawczego.

8.3.1. Podstawy metody radiograficznej Właściwości promieniowania jonizującego

Promieniowaniem jonizującym określa się wszystkie rodzaje promieniowania, które wywołują jonizację ośrodka materialnego, tj. oderwanie przynajmniej jednego elektronu od atomu lub cząsteczki albo wybicie go ze struktury krystalicznej. Promieniowanie przenikliwe stosowane w metodzie radiograficznej to elektromagnetyczne promieniowanie jonizujące, którego fotony (najmniejsza porcja pola elektromagnetycznego) mają energię większą od energń fotonów ultrafioletu i światła widzialnego. W badaniach żelbetowych konstrukcji wykorzystuje się wygenerowane w specjalnych aparatach promieniowanie X lub promieniowanie y, będące efektem promieniotwórczego rozpadu pierwiastków. Promieniowania X i y to promieniowania

elektromagnetyczne o małej długości fal: 10"^;3-10"⁸ m (promieniowanie X) oraz 30~¹⁴—10^—10 m (promieniowanie y). Długości fali rzędu 10"¹⁰ m równe są odstępom atomów w krystalicznej sieci kryształów. Prędkość rozchodzenia się promieniowania przenikliwego jest równa prędkości światła (3 • 10⁵ km/s). Promieniowanie X i y [46]:

•    powoduje jonizację gazów,

•    jest szkodliwe dla organizmów żywych, przez to jest niebezpieczne dla operatorów badań i innych osób znajdujących się w pobliżu miejsca badań,

•    jest niewidzialne i niewyczuwalne przez inne zmysły człowieka,

•    przebiega po liniach prostych,

•    nie podlega odchyleniu w polu magnetycznym i elektrycznym,

•    podlega odbiciu, załamaniu i rozproszeniu,

•    ma zdolność przenikania przez materię,

•    ulega osłabieniu przy przejściu przez materię,

•    oddziaływuje na błony fotograficzne wywołując tzw. zjawisko fotochemiczne, polegające na rozkładzie emulsji światłoczułej,

•    powoduje fluorescencję niektórych materiałów, np. wolframu wapnia (CaW0₄), co jest wykorzystywane w produkcji wzmacniających okładek fluorescencyjnych stosowanych w tradycyjnej metodzie radiograficznej oraz płytek luminoforowych stosowanych w metodzie radiografii komputerowej.

Źródła promieniowania jonizującego

Źródłem promieniowania X są aparaty rentgenowskie (RTD) i betatrony. Aparaty rentgenowskie składają się z: lampy rentgenowskiej, generatora lub generatorów wysokiego napięcia, układu chłodzenia, urządzenia sterującego, systemu kabli wysokiego lub niskiego napięcia. Lampa rentgenowska - najważniejszy element aparatu rentgenowskiego - składa się ze spiralnej katody wykonanej z drutu wolframowego, anody w postaci tarczy wolframowej umieszczonej w miedzianym pręcie z radiatorem oraz szklanej obudowy. Katoda jest źródłem elektronów, które na drodze do anody są przyspieszane na skutek przyłożenia między katodą a anodą wysokiego napięcia. Promieniowanie X powstaje w wyniku hamowania przez anodę elektronów przyspieszanych przez pole elektromagnetyczne [10, 46]. Ze wzrostem napięcia anodowego lampy wzrasta intensywność oraz twardość promieniowania. Aparaty rentgenowskie podzielić można na urządzenia z lampami jednobiegunowymi (zawierającymi jeden generator napięcia) i dwubiegunowymi (z dwoma generatorami). Schemat budowy jednobiegunowej lampy rentgenowskiej przedstawiono na rysunku 8.77a. W lampach jednobiegunowych, w zależności od typu, maksymalne napięcie katoda-anoda wynosi 50-225 kV. Lampy dwubiegunowe generują większe napięcie | maksymalne, rzędu 320-450 kV [46, 72].

Betatrony to niewielkich rozmiarów akceleratory cząstek naładowanych. W beta-tronach elektrony są przyspieszane wirowym polem elektrycznym wytwarzanym