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Organisationseinheit der BAM
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Radiographie von Holz
(2009)
EFNDT working group 5 'NDT technology for public security and safety', two areas with the same aim
(2014)
It is a quite common and understandable wish to make the world a safer place. This entails both freedom from danger, and thus encompasses both, safety and security. However, it is a trivial fact that public security and technical safety are commitments to distinct social entities that might be quite understandable due to the various kinds of threats. On the other hand, it is a common justifiable interest to have effective methodologies to detect them in time, i.e., before something disastrous might happen. It is rather obvious that particularly non-destructive inspection technologies, namely radiological methods, are applied in both areas. As a logical consequence, sharing the technical knowledge and experiences could be of benefit for both of them. However, the different areas of activities cleave the information exchange between them. In order to overcome this gap, the EFNDT Working Group 5 'NDT Technology for Public Security and Safety' (EFNDT WG 5) has taken an initiative to bring together actors of both areas of activities, symbolized as building a 'bridge'. The activities of the EFNDT WG 5 range from identifying features exhibiting certain threats that are detectable with available NDT technologies, adapting and improving them according to their specified applications and to search for alternative technologies or ways of applications where deemed to be applicable. Successful exchanges of information and experiences have been achieved in recent workshops, where also new ideas have been raised for future common projects. This kind of work is far from being completed; it is more or less at its beginning. In future workshops it is intended to follow up these ideas and to pave the way for future common interdisciplinary projects. Therefore, all groups involved in such projects are welcome, not only researchers and NDT-specialists, but also all endusers of the respective technologies as well as theoreticians for risk assessment, performance evaluation, modelling, statistics etc. All the addressed areas are deemed to play an important role in making the world a safer place, cooperatively.
EFNDT Working Group 5 "NDT Technology for Public Security and Safety", two areas with the same aim
(2014)
The baroque epitaph Reyer (1704) at the St. Laurentius church in Tönning was treated with carbolineum as a wood preservation agent in 1903. The subsequent constant migration of carbolineum through the layers of paint to the surface has had a detrimental effect on the aesthetic appearance of the epitaph. Carbolineum is an oily, water-insoluble, flammable, dark brown mixture of coal tar oil components. Due to its content of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), which are classified as carcinogenic and harmful to the environment, the use of carbolineum has been forbidden. The aim of the project is to develop an exemplary Conservation treatment (hat will reduce the toxic contents of the historical wooden object. The new method should be applicable to similar objects that are also contaminated with carbolineum. The historic carbolineum was identified by the GC-MS method and the X-Ray computed tomography revealed the biological wood damage and previous restoration measures. Several decontamination methods such as the extraction with supercritical C02, with dichloromethane vapour/fluids, with 1,3-dioxolane or with petrol ether by vaccum impregnation were investigated. This project is founded by the Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU).
The detection of defects in aircraft components or parts of a power plant or mines in the ground is connected with the task to distinguish between signals caused be the item searched for and noisy signals from other sources. The reliability of the system is the better the better the system is in detecting the wanted signal and avoiding false alarms caused by noise. It is usual to measure the reliability of diagnostic systems in terms of ROC-curves (Re-ceiver Operating Characteristics) and POD-curves (Probability of Detec-tion). The ROC curves describe the POD versus Probability of False Alarm with growing system sensitivity along the curve. POD curves describe the Probability of Detection for a fixed sensitivity for a variation of item sizes or depths. Reliability of the whole system is always a composition of the physics
and technique, application influences and the human factors. For the scien-tific understanding and possibilities of improvement, decomposition accord-ing to a modular model is helpful. The authors present their experiences with the reliability evaluation of metal detectors for humanitarian demining and an NDT system of mechanized ultrasonic phased array testing of copper welds. The special concern in demining is the influence of soil types, detec-tors and the experiences of human beings.
Radiological inspections, in general, are the nondestructive testing (NDT) methods to detect the bulk of explosives in large objects. In contrast to personal luggage, cargo or building components constitute a complexity that may significantly hinder the detection of a threat by conventional X-ray transmission radiography. In this article, a novel X-ray backscatter technique is presented for detecting suspicious objects in a densely packed large object with only a single sided access. It consists of an X-ray backscatter camera with a special twisted slit collimator for imaging backscattering objects. The new X-ray backscatter camera is not only imaging the objects based on their densities but also by including the influences of surrounding objects. This unique feature of the X-ray backscatter camera provides new insights in identifying the internal features of the inspected object. Experimental mock-ups were designed imitating containers with threats among a complex packing as they may be encountered in reality. We investigated the dependence of the quality of the X-ray backscatter image on (a) the exposure time, (b) multiple exposures, (c) the distance between object and slit camera, and (d) the width of the slit. At the end, the significant advantages of the presented X-ray backscatter camera in the context of aviation and port security are discussed.
Zur Durchstrahlung großer, dichter Objekte reichen die Energien, die mit normalen Röntgenröhren erzielt werden können, ab gewissen Schichtdicken nicht mehr aus. Als hochenergetische Strahlenquellen stehen Kobalt-60 und Elektronenbeschleuniger zur Verfügung. Als Einschränkung der Hochenergieradiographie ist der geringere Kontrast besonders beim Vorhandensein leichterer Objekte umgeben von Körpern bestehend aus schweren Elementen anzusehen. Es ist daher zu erwarten, dass Objekte aus organischen Substanzen hinter dicken Schwermetallwänden oder in Bohrungen von Metallblöcken schwer zu erkennen sind. Im Gegensatz zu einem Gammastrahler wie Kobalt-60 mit den beiden Spektrallinien um 1,3 MeV besitzt die Bremsstrahlung aus einem Beschleuniger einen wesentlichen Anteil an niederenergetischer Strahlung, der fließend zu höheren Energien übergeht. Es wird hier untersucht, welche Signaturen von leichten Materialien in einer Umgebung aus Schwermetall bis zu welcher Dicke und bis zu welchem Komplexizitätsgrad erkennbar sind. Mit einem Betatron (JME X-ray Betatron 7,5 MeV) und einem Matrixdetektor (Perkin Elmer XRD 1621) wurden Aufnahmen von unterschiedlichen leichten Objekten angefertigt, die zunehmend in eine Umgebung aus Schwermetallen gestellt wurden. Mit unterschiedlichen Energieeinstellungen wurde untersucht, inwieweit eine Materialerkennung hinter welcher Abschirmung möglich ist. Die experimentellen Ergebnisse werden mit Simulationen verglichen, die mit einer Software zur Modellierung von Durchstrahlungsverfahren (aRTist) erzeugt wurden. Dabei wird dem Problem der Aufhärtung bei Anwendung von Bremsstrahlung Rechnung getragen. Die Ergebnisse können sowohl zur Erkennung von Fremdkörpern in Maschinen oder Pumpen als auch zur Überprüfung von Frachtladungen im Bereich der öffentlichen Sicherheit und bei Zollkontrollen dienen.
Zur Durchstrahlung großer, dichter Objekte reichen die Energien, die mit normalen Röntgenröhren erzielt werden können, ab gewissen Schichtdicken nicht mehr aus. Als hochenergetische Strahlenquellen stehen Kobalt-60 und Elektronenbeschleuniger zur Verfügung. Als Einschränkung der Hochenergieradiografie ist der geringere Kontrast besonders beim Vorhandensein leichterer Objekte umgeben von Körpern bestehend aus schweren Elementen anzusehen. Es ist daher zu erwarten, dass Objekte aus organischen Substanzen hinter dicken Schwermetallwänden oder in Bohrungen von Metallblöcken schwer zu erkennen sind. Im Unterschied zu einem Gammastrahler wie Kobalt-60 mit den beiden Spektrallinien um 1,3 MeV besitzt die Bremsstrahlung aus einem Beschleuniger einen wesentlichen Anteil an niederenergetischer Strahlung, der fließend zu höheren Energien übergeht. Es wird hier untersucht, welche Signaturen von leichten Materialien in einer Umgebung aus Schwermetall bis zu welcher Dicke und bis zu welchem Komplexitätsgrad erkennbar sind. Mit einem Betatron (JME X-ray Betatron 7,5 MeV) und einem Matrixdetektor (Perkin Elmer XRD 1621) wurden Aufnahmen von unterschiedlichen leichten Objekten angefertigt, die zunehmend in eine Umgebung aus Schwermetallen gestellt wurden. Mit unterschiedlichen Energieeinstellungen wurde untersucht, inwieweit eine Materialerkennung hinter welcher Abschirmung möglich ist. Die experimentellen Ergebnisse werden mit Simulationen verglichen, die mit einer Software zur Modellierung von Durchstrahlungsverfahren (aRTist) erzeugt wurden. Dabei wird dem Problem der Aufhärtung bei Anwendung von Bremsstrahlung Rechnung getragen. Die Ergebnisse können sowohl zur Erkennung von Fremdkörpern in Maschinen oder Pumpen als auch zur Überprüfung von Frachtladungen im Bereich der öffentlichen Sicherheit und bei Zollkontrollen dienen.
In diesem Beitrag wird die Anwendung von Radiographiesystemen zum Auffinden von Holzschäden beschrieben. Die Anlage besteht aus einer mobilen Röntgenblitzröhre und einem digitalen Radiographiesystem mit Speicherfolie oder einem Flachdetektor. An Hand der durchgeführten Versuche an Laub- und Nadelbäumen sowie an Eichenbalken der Marienkirche der Lutherstadt- Wittenberg wird die Detektion innerer Schäden gezeigt.
"Um Holz auf Schäden hin zu untersuchen, müssen Verfahren auch vor Ort durchführbar sein. Mit Hilfe von mobilen, tragbaren Röntgenblitzröhren und digitalen Radiografiesystemen ist dies möglich. Um die Anzeichen einer Schädigung im digitalen Röntgenbild zu erkennen, ist eine Bildbearbeitung notwendig. Hier werden die Ergebnisse von Röntgenuntersuchungen mit Blitzgeneratoren, einem digitalen Radiografiesystem auf Halbleiterbasis und einer automatisch ablaufenden Bildbearbeitung vorgestellt. Bei den Beispielen handelt es sich jeweils um eine Probe aus Nadelholz und Laubholz, die von geschädigten Bäumen und Bauwerken entnommen wurden. Dem einbaufrischen Bauteil wurden künstliche Strukturen eingebracht. Die aufgeführten Beispiele demonstrieren, wie mit transportablen Geräten innere Schäden im Holz zerstörungsfrei aufgespürt werden können." (gekürztes Autorenreferat) Schadstellen und Fäulnis in trockenen Bäumen und in trockenen Holzbalken lassen sich mit den Mitteln der digitalen Radiographie darstellen. Diese Aufnahmetechniken kommen mit geringeren Strahlendosen als bei einer herkömmlichen Filmbelichtung aus. Die Verwendung digitaler Detektoren, kombiniert mit einer PC-basierten Bildbearbeitung, erlaubt eine schnelle Auswertung vor Ort. Die automatisierte Bildfilterung gestattet eine zügige Durchführung auch ohne tiefgehende Kenntnisse in der digitalen Bildauswertung. Diese spielt hier eine tragende Rolle, wobei die in den Rohbilddaten enthaltenen relevanten Informationen gegenüber denjenigen, die im Augenblick weniger oder nicht interessieren, hervorgehoben werden. Risse werden längs der Einstrahlrichtung gut sichtbar, senkrecht dazu verlaufende allerdings wegen mangelnder Kontrastunterschiede nicht. An dieser Stelle bietet sich die Ultraschall-Echotechnik als komplementäres Verfahren an.
Ohne Schäden in die Tiefe - Zerstörungsarme und zerstörungsfreie Verfahren zur Untersuchung von Holz
(2010)
Digital detectors such as phosphor imaging plates (IP) and digital detector arrays (DDA) allow radiographic inspection with higher efficiency and improved image quality in comparison to the classic film technique. Mobile X-ray flash tubes are used routinely for veterinarian and security applications. New high sensetive IPs and DDAs enable to apply them for inspection of light materials with low X-ray attenuation as in aluminium, plastics and composites. A versatile computed tompgraphy (CT) system was developed for in situ inspection of large aircraft components under production conditions. A gate based planar computed tomograph wsa developed and testes for inspection of integrety of the stringer incorporation. Successful test trials were performed to prove the detection rate of cracks in embedded stringers. Honey comb structures of aircrafts have to be inspected for water inclusions during in-service inspections. Thermography is a powerful method for in house inspections when variations in temperature caused e. g. by sunshine can be excluded. A new X-ray diaphragm was developed for mobile back scatter measurements of large components. This method is insensitive to heat alterations in the field and thus can be applied also outdoors.
Industrial Radiology
(2006)
Radiography is a helpful method to identify the inherent structure of unexploded ordnances (UXOs). Portable Computed Radiography (CR) systems on the basis of phosphor imaging plates , have attracted attention for NDT-applications during the last few years. A portable IP system ACR 2000 has been tested for X-ray inspection of UXO's in the field. Digitised radiographs are presented to explain the needs and demands for a reliable characterisation of UXO's. Computed radiographs of UXOs are compared with film radiographs exposed in the same way, to evaluate the reliability and to identify advantages and disadvantages of the CR system for UXO inspection. Film based and CR systems provide sufficient information for identification of chemical warfare agents in UXO's, which is an essential problem for explosive ordnance disposal. The advantages and the potential of the portable CR system is discussed on the basis of experiences gathered during different field trails.