The new facility for neutron tomography of IPEN-CNEN/SP and its potential to investigate hydrogenous substances

Penetração e distribuição do consolidante Paraloid® B-72 em cerâmica branca estudada por tomografia com nêutrons

“…Para verificar o nível radioativo e o seu decaimento, um pedaço de cerâmica com massa de 7,5 g foi fragmentado até o tamanho de grão de ~30 μm e irradiado por 400 s, que é o tempo de irradiação necessário para se obter uma tomografia. 12 No final da irradiação, uma parte do pó com massa 0,25 g foi analisada em um sistema de contagem Ludlum (mod. 2929 dual scaler) sensível às radiações alfa, beta e gama, e a outra parte analisada em um espectrômetro com detector de Ge(Li), a fim de identificar os elementos químicos responsáveis pela emissão de radiação gama.…”

“…A Figura 2 mostra um diagrama esquemático deste equipamento. 12,13 Uma tomografia é obtida da seguinte forma: o vaso a ser irradiado é posicionado numa mesa giratória motorizada; a intensidade de nêutrons transmitida pelo vaso incide em uma tela cintiladora de Fluoreto de Lítio ( 6 LiF(ZnS) 18 x 24 cm) formando uma imagem bidimensional de sua estrutura interna; um espelho plano reflete esta imagem para uma câmera de vídeo digital (ANDOR iKon-M), onde é capturada e, em seguida, armazenada num computador; devido à baixa intensidade da luz gerada pela tela, o cintilador, o espelho e a câmera são instalados no interior de uma caixa vedada contra luz externa; uma interface eletromecânica conecta a mesa e a câmera, de tal forma que, após a imagem ser capturada, a mesa gira 0,9°, e outra imagem é capturada até completar 360°. O tempo necessário para a captura de todas as imagens é de 400 s; o arquivo das imagens armazenadas é o dado de entrada para o software Octopus V8.0 gerar o arquivo de imagens reconstruídas (tomografias), que é o dado de entrada para outro software VG Studio Max V2.2 gerar imagens 3D da estrutura interna do vaso.…”

“…Uma vez que as tomografias são imagens de 8 bits, as intensidades dos níveis de cinza variam de 0 (região mais escura) à 255 (região mais clara). 12 Conforme mencionado anteriormente, as Figuras 3a e 3b mostram poros e vazios com grande variação de dimensões. Com a finalidade de levar em conta a possível influência destes parâmetros na penetração e na distribuição do consolidante na parede do vaso, foram avaliadas dez distribuições correspondentes à dez fatias sequenciais do arquivo de imagens reconstruídas, ao longo do plano XY.…”

Method to evaluate the L/D Ratio of Neutron Imaging Beams

“…In order to determine the values of Ut, a knife -edge test object (gadolinium sheet 1cm x 2cm x 127m) was fixed in a sample holder, manufactured in aluminum, which can precisely position it, to distances 7000 ≤ x ≤ 102000 m with respect to the scintillator plane, to be irradiated. For each distance, one image of the test object is captured by a digital video camera, in an exposure time of 1 s, the one for which the best dynamic range is achieved [6]. The boundary region between this image and the one corresponding to the direct neutron beam was scanned by means of a software line profile tool, which provides a gray level (GL) intensity distribution as a function of the scanning coordinate.…”

“…According to this rule the following pair of values (n , Ug/Ui), are valid: (1.3 , 10), (1.4 , 3.5), (1.5 , 2.5), (1.6 , 0.7), (1.7 , 0.5) and (1.8 , 0.1). The procedure to determinate L/D is the following: calculate the ratios Ug/Ui using (1), as a function, of "n" [3] and of Ut in Table 2, considering for the present imaging facility, Ui = (205 ± 24) m [6]; compare the obtained pair of values (n , Ug/Ui) to the ones mentioned above, to determine which them are valid; the Table 3 shows the valid pairs, the distances "x" they were calculated, the values of Ug evaluated from the respective ratios Ug/Ui, and the L/D ratios, determined using (2). …”