Comparative Investigation and Improvement of Film Radiography Speed for Non-Destructive Inspection of Industrial Specimens - Chalermpong Polee (Chulalongkorn University, 2015)
การถ่ายภาพด้วยรังสีโดยใช้ฟิล์มบันทึกภาพยังคงถูกใช้งานอย่างกว้างขวางในงานอุตสาหกรรมถึงแม้ว่าประสิทธิภาพในการบันทึกภาพของฟิล์มน้อยกว่า 1% และต่ำกว่ามากในช่วงพลังงานสูงขึ้น แผ่นบันทึกภาพมีความเร็วสูงกว่าฟิล์มมากกว่า 10 เท่า แต่เครื่องอ่านข้อมูลภาพและแผ่นบันทึกภาพมีราคาสูง รวมทั้งยังมีปัญหาเกี่ยวกับการเลือนหายของข้อมูลภาพ งานวิจัยนี้มุ่งศึกษา พัฒนาเทคนิคการเพิ่มความเร็วโดยการใช้ฉากเพิ่มความเข้มของภาพชนิด PI-200 ซึ่งเป็นแกโดลิเนียมออกซีซัลไฟด์ จากการใช้ฉากชนิด PI-200 พบว่าค่าอินเทนซิฟายอิงแฟกเตอร์มีค่าประมาณ 33.6, 39.0 และ 61.3 สำหรับรังสีเอกซ์ที่ 100, 130 และ 160 kVp ในขณะที่วิธีปัจจุบันที่ใช้ฉากตะกั่วมีค่าอินเทนซิฟายอิงแฟกเตอร์ประมาณ 2.8, 3.4 และ 4.0 ตามลำดับ สำหรับรังสีแกมมาจากต้นกำเนิดรังสีอิริเดียม-192 และโคบอลต์-60 พบว่าฉาก PI-200 ให้ค่าอินเทนซิฟายอิงแฟกเตอร์ประมาณ 13.7 และ 7.3 ตามลำดับ ในขณะที่วิธีปัจจุบันที่ใช้ฉากตะกั่วมีค่าอินเทนซิฟายอิงแฟกเตอร์ประมาณ 5.8 และ 1.4 ตามลำดับ ซึ่งสรุปได้ว่าฉาก PI-200 สามารถเพิ่มความเร็วในการถ่ายภาพได้อย่างน้อย 2 เท่า โดยขึ้นอยู่กับพลังงานของรังสี นอกจากนั้นยังพบว่าความไวมีค่าเทียบเคียงกับการใช้ฉากตะกั่วแบบเดิม จากการใช้แผ่นกรองรังสีที่ทำจากตะกั่วพบว่าคุณภาพของภาพดีขึ้นเนื่องจากการตัดรังสีกระเจิงบางส่วนออกไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อชิ้นงานมีธาตุเบาเป็นองค์ประกอบ เช่น คอนกรีต นอกจากนี้งานวิจัยยังมีวัตถุประสงค์ในการพัฒนาอุปกรณ์สำหรับหาเวลาในการถ่ายภาพโดยไม่ต้องทราบข้อมูลเกี่ยวกับชนิดของธาตุและความหนาของตัวอย่าง ความแรงรังสีของต้นกำเนิด และระยะห่างจากต้นกำเนิดรังสีถึงฟิล์ม อุปกรณ์นี้อาศัยหลักการวัดความเข้มของรังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมาที่ทะลุผ่านชิ้นงานด้วย PIN โฟโตไดโอดขนาดเล็ก หัววัดรังสีชนิดนี้ติดตั้งอยู่กับหน่วยจัดการสัญญาณพัลส์ และไมโครคอนโทรลเลอร์บอร์ด ซึ่งเชื่อมต่อกับโมดูลบลูทูธ ข้อมูลจำนวนนับรังสีถูกส่งไปแสดงผลบนจอสมาร์ทโฟนทันที โดยได้ออกแบบให้แอพพลิเคชันซอฟต์แวร์สามารถควบคุมและแสดงผลการนับรังสีได้ ก่อนการถ่ายภาพด้วยฟิล์มจะใช้อุปกรณ์นี้วางไว้ด้านหลังชิ้นงานในตำแหน่งที่ต้องการเพื่อวัดความเข้มรังสีทะลุผ่าน ซึ่งแปรผกผันกับเวลาในการถ่ายภาพด้วยรังสี ซึ่งสามารถทราบเวลาถ่ายภาพได้โดยไม่ต้องทราบข้อมูลเกี่ยวกับชนิดของธาตุและความหนาของตัวอย่าง ความแรงรังสีของต้นกำเนิด และระยะห่างจากต้นกำเนิดรังสีถึงฟิล์ม อย่างเช่นวิธีที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ในขั้นสุดท้ายได้ทำการทดลองถ่ายภาพชิ้นงาน 3 ชิ้น ที่มีความหนาต่างกันเพื่อให้มีความดำ 2.0 ตรงบริเวณที่กำหนด ผลการทดสอบพบว่า ได้ความดำมีค่าเท่ากับ 1.92, 1.98 และ 2.05 ซึ่งถือว่าใกล้เคียงกับค่าความดำที่ต้องการอย่างน่าพอใจ ซึ่งสามารถสรุปได้ว่าเทคนิคและอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นสามารถทำให้กระบวนการถ่ายภาพด้วยรังสีประหยัด สะดวก และมีความเชื่อมั่นสูงขึ้น