Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาเทคนิคการถ่ายภาพด้วยนิวตรอนสำหรับเทอร์มัลนิวตรอนความเข้มต่ำ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Development of neutron radiographic techniques for low thermal neutron flux

Year (A.D.)

1998

Document Type

Thesis

First Advisor

นเรศร์ จันทน์ขาว

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

นิวเคลียร์เทคโนโลยี

DOI

10.58837/CHULA.THE.1998.684

Abstract

ได้พัฒนาเทคนิคการถ่ายภาพด้วยนิวตรอนสำหรับเทอร์มัลนิวตรอนความเข้มต่ำ และเปรียบเทียบคุณภาพของภาพถ่ายที่ได้จากเทคนิคที่พัฒนาขึ้นกับเทคนิคปกติที่ใช้กันอยู่ ระบบถ่ายภาพด้วยนิวตรอนประกอบด้วยต้นกำเนิดนิวตรอน พลูโทเนียม-238/เบริลเลียมและอะเมริเซียม-241-เบริลเลียม ฉากเปลี่ยนนิวตรอน NE-426 นิวตรอนคอลลิเมเตอร์มีค่า L/D เท่ากับ 15 และอัตราส่วนแคดเมียม 13.18 โดยมีเทอร์มัลนิวตรอนฟลักซ์ที่ตำแหน่งถ่ายภาพ 1.22 x 10² นิวตรอนต่อตารางเซนติเมตรต่อวินาที การถ่ายภาพด้วยนิวตรอนโดยเทคนิคพรี-เอกซ์โพเชอร์ ใช้ฟิล์มอิลฟอร์ด เอชพี 5 พลัส พรี-เอกซ์โพสด้วยแสงจากเครื่องขยายภาพเป็นเวลา 0.4 ถึง 1.0 วินาที สามารถลดระยะเวลาในการถ่ายภาพได้ถึง 50% ของเวลาในการถ่ายภาพโดยเทคนิคปกติ การถ่ายภาพด้วยนิวตรอนที่อุณหภูมิ -20 ถึง -40 องศาเซลเซียส โดยใช้ไนโตรเจนเหลวในการหล่อเย็นฟิล์มและฉาก บันทึกภาพด้วยฟิล์มอิลฟอร์ด เอชพี 5 พลัส ให้ภาพถ่ายที่มีความดำของฟิล์มสูงกว่าภาพถ่ายโดยเทคนิคปกติเกือบ 2 เท่า การถ่ายภาพด้วยนิวตรอนโดยใช้ฟิล์มฟูจิ เอฟพี -3000บี สามารถลดระยะเวลาในการถ่ายภาพได้ถึง 20 เท่า และใช้เวลาในกระบวนการสร้างภาพเพียง 15 วินาที การถ่ายภาพด้วยนิวตรอนทั้ง 3 เทคนิคนี้ ให้ภาพถ่ายที่มีค่าความดำบนฟิล์ม ความไวในการเกิดภาพ ความเปรียบต่าง และความคมชัดเป็นที่น่าพอใจ จึงเป็นเทคนิคที่เหมาะสมสำหรับเทอร์มัลนิวตรอนความเข้มต่ำ ซึ่งจะเป็นประโยชน์สำหรับนำมาประยุกต์ใช้งานในการตรวจสอบวัสดุโดยไม่ทำลาย ขณะที่การถ่ายภาพด้วยนิวตรอนโดยใช้กล้องถ่ายรูป บันทึกภาพด้วยฟิล์มฟูจิ นีโอแพน 1600 ถ่ายภาพนาน 5 วัน พบว่าไม่เกิดภาพบนฟิล์ม แต่ได้ภาพถ่ายที่มีคุณภาพดีเมื่อใช้นิวตรอนที่มีความเข้ม 7.85 x 10⁵ นิวตรอนต่อตารางเซนติเมตรต่อวินาที จากเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย ปปว. 1/1 และรังสีเอกซ์จากเครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ ข้อดีของเทคนิคใช้กล้องถ่ายรูปกับฟิล์มฟูจิ นีโอแพน 1600 คือ มีราคาถูกกว่าเทคนิคอื่นๆ มาก

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Neutron radiographic techniques for low thermal neutron flux were developed and the quality of radiographs was compared with those obtained from a conventional technique. The experimental setup conditions for neutron radiography consisted of Pu-238/Be and Am-241/Be neutron sources, a NE-426 neutron converter screen, a neutron collimator with an L/D ratio of 15 and a cadmium ratio of 13.18 providing a thermal neutron flux of 1.22 x 10² n/cm² -s at the specimen position. Neutron radiography using Ilford HP 5 plus films pre-exposed to light from a photo-enlarger for 0.4 to 1.0 s was found to reduce the exposure time by 50%. It was also found that by cooling the Ilford HP 5 plus films and neutron converter screen using liquid nitrogen to -20 to -40 °C, the radiographs would increase their optical density by a factor of 2. When Fuji FP-3000B films were used the exposure time was reduced by as much as 20 times and it took only 15 s to process the films. In terms of optical density, sensitivity, contrast and sharpness, all 3 techniques were found to provide satisfactory results and hence, they are suitable for low thermal neutron flux radiography and can be applied as a non-destructive testing tool. On the contrary, neutron radiography with camera using Fuji Neopan 1600 films did not reveal any image on the film even after 5 days of exposure. However, when a high thermal neutron flux of 7.85 x 10⁵ n/cm² -s from the Thai Research Reactor TRR1/M1 or x-ray from an x-ray machine were instead used, high quality radiographs could be obtained. The major advantage of using camera/Fuji Neopan 1600 film was that it was much cheaper than the other developed techniques

Link to Full Text

Share

COinS