Kontrola prežiarením patrí medzi objemové NDT kontroly. Fyzikálny princíp kontroly prežiarením je založený na interakcii ionizujúceho žiarenia s hmotou výrobku a následnom zviditeľnení prejdeného žiarenia za kontrolovaným objektom vhodným detektorom. Ako detektor prejdeného žiarenia sa v súčasnosti najviac používa RTG film (rádiografia), ale čoraz viac sa dostávajú do popredia aj techniky digitálnej a počítačovej rádiografie, kde sa na zviditeľnenie žiarenia používajú IP platne (imaging plate) alebo ploché panelové detektory (DDR). Chyby a nehomogenity v materiáli spôsobia zmenu intenzity žiarenia voči intenzite za materiálom bez chyby a prejavia sa iným stupňom sčernania na výsledku z kontroly – rádiograme. Rádiografická kontrola je vhodná hlavne pri objemových chybách (póry, stiahnutiny, neprievary, tuhé vtrúseniny a pod.); identifikácia  plošných chýb (trhliny, chyby natavenia a pod.) je obmedzená. Princíp rádiografického skúšania je na obr. 5.1.

Obr. 5.1 Princíp rádiografického skúšania [1]

Podľa druhu použitého detektora žiarenia sa prežarovacie metódy delia na:

• rádiografiu – pomocou filmu možno získať trvalý záznam obrazu vnútorných chýb skúšaného výrobku a výstupom je tzv. analógový rádiogram;
• rádioskopiu – umožňuje pozorovať chyby vizuálne už v priebehu skúšky, obvykle na fluorescenčnom štíte (tienidle), avšak nezachováva sa z nej trvalý záznam;
• rádiometriu – pri ktorej je zmena intenzity žiarenia registrovaná tzv. detektorom žiarenia (napr. ionizačná komôrka) a signál z detektora je spracovávaný elektronicky;
• digitálnu a počítačovú rádiografiu – predstavuje digitálny ekvivalent ku konvenčnej rádiografii použitím digitálnych snímačov, pričom prináša veľké výhody oproti spotrebe filmov a významne eliminuje čas potrebný na získanie výslednej snímky;
• digitálnu (počítačovú) tomografiu – umožňuje 3D zobrazenie kontrolovanej časti, záznam je uchovaný v digitálnej forme a umožňuje výrazne zvýšiť presnosť a precíznosť kontroly [2].

Druhy žiarenia pri rádiografickej kontrole

Žiarenie je možné definovať ako energiu šíriacu sa priestorom. Ak sa táto energia šíri prostredníctvom vlnenia, ide o elektromagnetické vlnenie (röntgenové žiarenie a žiarenie gama). Ak je nositeľom energie hmotná častica (elektrón, neutrón, častice alfa), ide o korpuskulárne vlnenie.

Žiarenie gama je krátkovlnné elektromagnetické fotónové žiarenie s jednou alebo viacerými vlnovými dĺžkami vznikajúcimi väčšinou pri prechode atómového jadra z vyššieho energetického (excitovaného) stavu do nižšieho (rádioaktívna premena v rádioizotopoch).

Röntgenové žiarenie (žiarenie X, RTG žiarenie) je označované ako krátkovlnné fotónové žiarenie, vznikajúce v elektrónovom obale. Ide predovšetkým o tzv. „brzdené“ žiarenie, vznikajúce spomaľovaním nabitých častíc v hmote, a o tzv. „charakteristické“ žiarenie, vznikajúce pri prechode elektrónov z vyššej energetickej hladiny do nižšej.

Gama a röntgenové žiarenie majú nasledujúce vlastnosti:

• šíria sa priamočiaro rýchlosťou svetla vo vákuu (približne 300 000 km.s^-1),
• spôsobujú sčernenie fotografickej emulzie,
• ich smer sa nedá vychýliť ani zmeniť magnetickým poľom.

Elektromagnetické vlny je možné rozdeliť podľa ich schopností prenikať pevnou hmotou. Táto vlastnosť je závislá od energie vlnenia a vlnovej dĺžky. Viditeľné svetlo je pevnou látkou odrazené alebo absorbované alebo oboje. Pri absorpcii svetla telesom sa viditeľné svetlo premení na inú formu energie. Ultrafialové svetlo (UV) je schopné prenikať pevnou hmotou do určitej hĺbky (napr. koža). Žiarenie X a röntgenové žiarenie je schopné preniknúť celou pevnou hmotou, a teda aj celým skúšaným objemom. Samozrejme, schopnosť prenikania bude závisieť od zdroja energie, hrúbky a materiálu skúšaného objektu [1].

Všetky zmeny gama a X žiarenia, ich vznik, prechod pevnou hmotou, ako aj zoslabovanie (útlm) sa odohrávajú v mikrosvete častíc – atómov.

Základnými stavebnými prvkami hmoty sú atómy, ktoré sa skladajú z:

• protónov – majú vysokú hmotnosť a kladný náboj,
• neutrónov – ich hmotnosť je rovnaká ako pri protónoch, ale sú bez náboja,
• elektrónov – majú hmotnosť asi 8000-krát menšiu ako protóny a záporný náboj.

Každý atóm je tvorený jadrom a elektrónovým obalom. V jadre sú ťažké častice – protóny a neutróny. Elektrónový obal je prázdny priestor, v ktorom obiehajú záporne nabité elektróny.

Základným predpokladom je, že v elektrónom obale existujú stabilné dráhy elektrónov (energetické hladiny), po ktorých sa môže elektrón pohybovať bez toho, aby vyžaroval energiu. Prechod elektrónu z jednej dráhy (hladiny) do druhej, energeticky menej náročnej, je sprevádzaný emisiou energie vo forme kvanta elektromagnetického žiarenia, fotónu. Energia emitovaného fotónu zodpovedá rozdielu energií oboch dráh (hladín). Určitý prvok je opísaný počtom protónov v jadre a počtom elektrónov vo svojom obale, atómovým číslom. Atómové číslo udáva pozíciu atómu v periodickej sústave prvkov. Počet neutrónov sa môže meniť; to znamená, že jeden a ten istý prvok môže mať rôzny počet neutrónov. Tieto rozdiely v hmotnosti atómov jedného prvku sa nazývajú izotopy. Existenciu izotopu daného prvku je možné posúdiť
z hmotnostného čísla.

Ako charakteristika určitého atómu prvku sa uvádzajú dve čísla, a to A a Z. Zápis prvku potom vyzerá ako ^A_ZX, kde:

A – hmotnostné číslo – uvádza počet protónov a neutrónov;

Z – atómové číslo – počet protónov v atómovom jadre, poradové číslo prvku;

X – značka atómu.

Fotóny sú elementárne častice, kvantum elektromagnetického poľa. Majú nulovú pokojovú hmotnosť (ak má fotón nulovú rýchlosť) a pohybujú sa rýchlosťou svetla. Pre priemyselnú rádiografiu sú nositeľmi informácií o chybách v kontrolovanom výrobku, teda sú základom pre použitie rádiografickej metódy.

Nukleón je spoločný názov pre protón a neutrón, teda častice tvoriace jadro atómu.

Nuklid  je atóm (prípadne len jadro atómu), ktorý má určitý konkrétny počet protónov a zároveň určitý konkrétny počet neutrónov (niekedy sa udáva aj určitý konkrétny energetický stav). Inými slovami, je to druh atómu (prípadne len jadra atómu), kde „druh“ je definovaný kombináciou konkrétneho počtu protónov a konkrétneho počtu neutrónov (a prípadne aj konkrétneho energetického stavu).

Izotopy sú nuklidy s rovnakým počtom protónov, ale rôznym počtom neutrónov v jadre.

Ión je elektricky nabitá častica (atomárnej veľkosti), pri atóme rôzny počet protónov v jadre a elektrónov v obale.

Aby bol atóm elektricky neutrálny, musí mať rovnaký počet protónov a elektrónov. Ak nie je dodržaná rovnosť, má atóm elektrický náboj, ide teda o ión. Ak sa zmení počet protónov v jadre, pôjde o iný prvok. Ak sa zmení počet neutrónov, pôjde o izotop rovnakého prvku [1].

Fotóny žiarenia X a gama spôsobia v prežarovanej hmote  ionizáciu iných atómov, a preto sú tieto žiarenia nazývané aj ionizujúce žiarenia. Fotóny pri tejto ionizácií spravidla zaniknú, a tým sa zmenší ich počet (intenzita). Tomuto sa hovorí zoslabenie alebo útlm.

Rádioaktívne izotopy

Izotop vybraného prvku môže byť buď stabilný  alebo nestabilný. Nestabilné izotopy sa nazývajú rádioaktívne. Nestabilné izotopy môžu byť prirodzené alebo umelé. Medzi prirodzené patria napr. rádium a urán. Umelé izotopy vznikajú účinkom neutrónov v jadrovom reaktore, tzv. aktiváciou. Aktiváciou vznikajú nestabilné atómové jadrá, ktoré sa samovoľne premieňajú za súčasnej emisie fotónov. Tento jav sa nazýva rádioaktívna premena. Veličinou, ktorá vyjadruje rýchlosť premeny, je konštanta premeny l. Ak uvažujeme s veľkým počtom rovnakých rádioaktívnych jadier, tak za jednotku času sa z nich premení λN jadier. Súčin λN sa nazýva aktivita látky a označuje sa A. Jednotkou aktivity jadier je Becquerel [Bq] (predtým Curie [Ci], 1Ci = 37 Bq). 1Bq znamená jeden rozpad za 1 s. Aktivita každého rádioaktívneho izotopu sa zmenšuje s časom podľa fyzikálneho zákona (dN = Ndt) a rýchlosť je závislá od typu izotopu. Tento zákon zmenšovania aktivity rádioaktívneho izotopu sa označuje ako polčas rozpadu. Polčas rozpadu T_1/2 je teda čas, za ktorý aktivita rádioizotpou klesne na polovicu. V oblasti prežarovania sa používajú rádioizotopy Ir192 a Co60, ktorých polčas rozpadu je Ir192 – 74 dní a Co60 – 5,3 roka [1].

Intenzita žiarenia klesá so štvorcom vzdialenosti od zdroja žiarenia. V praxi to znamená, že pri dvojnásobnom zväčšení hodnoty ohniskovej vzdialenosti (vzdialenosť žiariča od detektora žiarenia), klesne intenzita žiarenia  štvornásobne a naopak. Táto zákonitosť sa využíva  v praxi na výpočet expozičného času pri zmene geometrických podmienok prežarovania, napr. pri zmene ohniskovej vzdialenosti.

Vznik rádioaktívneho žiarenia

Ako už bolo uvedené, rádioaktívne žiarenie vzniká ako dôsledok energetických premien v atómovom jadre alebo pri interakcii rýchlo sa pohybujúcich elektrónov s látkou, pričom jeho hlavnými typmi sú röntgenové a gama žiarenie.

Vznik röntgenového žiarenia

Aby bol dosiahnutý vznik röntgenového žiarenia, je potrebný zdroj elektrónov, zariadenie na ich urýchlenie a terčík na zabrzdenie urýchlených elektrónov. Röntgenové žiarenie je umelý zdroj rádioaktívneho žiarenia a je možné ho vytvoriť v zariadení, ktoré sa nazýva röntgenka (röntgenová lampa) a pracuje nasledujúco:

Rozžeravená volfrámová špirála je zdrojom elektrónov. Voľné elektróny sú urýchľované elektromagnetickým poľom medzi katódou (–) anódou (+) pri vysokom napätí. Elektróny vysokou rýchlosťou dopadajú na terčík umiestnený na anóde. Kinetická energia elektrónov pri dopade na terčík anódy sa mení na teplo a röntgenové žiarenie. Terčík je vyrobený z volfrámu a je umiestnený nad anódou, ktorá je vyrobená z masívneho medeného kusa (obr. 5.2).

Kinetická energia elektrónu sa mení pri zrážke elektrónu s elektrónovým obalom terčíka a odovzdaním energie pri zabrzdení elektrónu kladne nabitým elektrickým poľom jadra atómu [1].

Pri zrážke s elektrónovým obalom atómu terčíka je niektorý z elektrónov terčíka vyrazený z obalu jeho atómu urýchleným elektrónom, čím urýchlený elektrón stratí časť svojej kinetickej energie. Zrážky sa opakujú až do času, keď už elektrón nemá dostatočnú energiu na vyrazenie ďalšieho elektrónu z obalu atómu.

Obr. 5.2 Röntgenka [2]

Zvyšok jeho energie sa premení na teplo. Na voľné miesto po vyrazenom elektróne sa presunie elektrón z vyššej energetickej hladiny a rozdiel energie medzi hladinami sa vyžiari ako charakteristické žiarenie, ktoré nie je závislé od energie urýchleného elektrónu, ale je závislé od energetických rozdielov medzi jednotlivými hladinami v atóme terčíka.

Ďalšia zmena kinetickej energie urýchleného elektrónu sa uskutoční pri zabrzdení urýchleného elektrónu kladne nabitým elektrickým poľom jadra elektrónu. Teoreticky môže brzdné žiarenie dosahovať energie od 0 až po maximálnu energiu, keď je elektrón úplne zabrzdený a vytvorí tak žiarenie s maximálnou energiou (obr. 5.3).

Obr. 5.3 Mechanizmus zabrzdenia elektrónu kladným nábojom jadra atómu [1]

Energia spojitého spektra závisí od energie urýchlených elektrónov a od špecifickej hmotnosti (atómového čísla) materiálu terčíka. Pretože energia röntgenového žiarenia závisí od vysokého napätia, je praktické vyjadriť energiu v jednotkách elektrónvolt [eV]. Kinetická energia 1 elektrónu získaná napätím 1 V je 1 eV. Aby sa dosiahla hraničná energia RTG žiarenia 200 keV, musí byť medzi katódou a anódou napätie U = 200 kV. Intenzitu vyžarovanej energie je možné meniť zvýšením žeraviaceho prúdu volfrámového vlákna röntgenky, čím sa zvýši počet emitovaných elektrónov z vlákna za jednotku času, alebo zvýšením urýchľovacieho napätia, čím sa zvýši energia, a tým aj dávka žiarenia. RTG prístroje sa bežne dodávajú s maximálnym urýchľovacím napätím do 450 kV.

Vznik gama žiarenia

Na rozdiel od röntgenového žiarenia, ktoré vzniká výmenným energetickým procesom medzi urýchlenými elektrónmi a atómami terčíka, vzniká gama žiarenie ako niekoľko ostro definovaných jadrových procesov. Spektrum gama žiarenia sa preto skladá z niekoľko ostrých čiar v čiarovom spektre (obr. 5.4).

Obr. 5.4 Čiarové spektrum gama žiarenia [5]

Energia žiarenia gama je väčšia ako RTG žiarenia a má preto iné rádiografické účinky. Rozdiel medzi gama a RTG žiarením je však iba v ich vzniku. Ir192 z hľadiska rádiografického účinku zodpovedá maximálnej energii RTG žiarenia 600 keV, Co60 energii RTG žiarenia približne 2500 keV a Se75 približne 100 keV. Tieto hodnoty porovnávacích energií sú dôležité pri voľbe zdroja žiarenia. Vlastnosti rádioizotopu závisia teda od troch faktorov, a to od druhu rádioaktívneho izotopu, od jeho aktivity a od polčasu rozpadu. Pretože priebeh rádioaktívnych premien pri izotopoch vyžarujúcich gama žiarenie nie je možné prerušiť, na rozdiel od röntgeniek, v ktorých možno generovanie žiarenia riadiť, tieto zdroje sa ukladajú do tieniacich krytov z olova alebo
z iných ťažkých kovov (napr. uránu) [1].

Porovnanie RTG a GAMA žiarenia

Pri rozhodovaní, aký zdroj žiarenia použiť, je dôležité brať do úvahy ich výhody a nevýhody.

Tab. 5.1 Porovnanie RTG a gama žiarenia [5]

Ak porovnávame vyžarovacie spektrá oboch zdrojov, na dosiahnutie lepších výsledkov prežarovania je vhodnejšie zvoliť RTG žiarenie, ktoré má spojité spektrum. Najlepšie výsledky sú dosahované na jednosmerne napájaných priemyslových röntgenoch.

Rádiografický kontrast

Röntgenové a gama žiarenie je schopné prenikať materiálom. Pri prenikaní sa zoslabuje jeho intenzita. Veľkosť zoslabenia je tým väčšia, čím žiarenie preniká hrubším materiálom. Princíp rádiografie je teda založený na detekcii prejdeného žiarenia, ktoré vplyvom hrúbky alebo prítomnosťou defektu mení svoju intenzitu. Zoslabenie je teda zmenšenie intenzity žiarenia pri prenikaní materiálom. Aby sme získali čo najlepšie výsledky prežarovania, je potrebné zvoliť optimálnu energiu pre daný materiál a jeho hrúbku.

Pri prenikaní ionizačného žiarenia kontrolovaným výrobkom sa časť energie dostane cez výrobok na detektor priamo, to je po priamke v smere žiarič-detektor. Toto žiarenie sa nazýva priame. Zvyšná časť žiarenia je materiálom výrobku rozptýlená od priameho smeru a nazýva sa rozptýlené žiarenie. Defekt zobrazený na rádiograme je zobrazený iba prostredníctvom priameho žiarenia. Rozptýlené žiarenie pôsobí ako rušivé pozadie a nemôže chybu zobraziť. V praxi sa preto snažíme, aby na detektor dopadalo čo najviac priameho žiarenia a čo najmenej rozptýleného. Z tohto dôvodu sa niekedy medzi výrobok a detektor vkladajú kovové filtre.

Ako sa  žiarenie zoslabí pri prechode skúšaným materiálom a či jeho intenzita bude dostatočná na zobrazenie chýb vo výrobku, je možné určiť na základe zákona zoslabenia, ktorého výsledkom je zoslabovacia krivka. Tvar krivky závisí od energie použitého zdroja a prežarovaného materiálu (obr. 5.5).

Obr. 5.5 Dávkový príkon
D₀ – dávkový príkon primárneho žiarenia pred výrobkom, D_p – dávkový príkon primárneho žiarenia za výrobkom, d – hrúbka prežarovaného materiálu [1]

Použitie tohto zákona umožňuje určiť dávkový príkon (intenzitu žiarenia) za prežarovaným objektom. S rozptýleným žiarením sa pri tomto výpočte neuvažuje.

Vplyv rozptýleného žiarenia sa vyjadruje pomocou tzv. vzrastového faktora B, ktorý možno stanoviť experimentálne. Skutočnú hodnotu dávkového príkonu za výrobkom je možné vypočítať ako:

(5.1)

kde:

	[Gy]	– dávkový príkon pred skúšaným objektom,
	[Gy]	– dávkový príkon za skúšaným objektom,
m	[m-1]	– lineárny súčiniteľ zoslabenia,
d	[m]	– hrúbka steny,
e	[–]	– základ prirodzených logaritmov, Eulerovo číslo, e = 2,718.

Najväčší vplyv na zoslabenie má atómové číslo Z. To je hlavný dôvod, prečo sa pri materiáloch na tienenie žiarenia využíva izotop ochudobnený urán. Má totiž vyššie atómové číslo ako olovo, a tým spôsobuje vyššie zoslabenie žiarenia. Staršie kryty z olova sú preto ťažšie a horšie mobilné ako uránové.

Čím je skúšaný výrobok hrubší a čím má materiál, z ktorého je vyrobený, vyššie atómové číslo (viac elektrónov v obale), tým je aj vyššia pravdepodobnosť, že dôjde k interakcii primárnych fotónov a žiarenie bude viac zoslabené. Taká hrúbka, ktorá zníži dávku žiarenia (intenzitu) na polovicu, sa nazýva polohrúbka [1].

Tab. 5.2 Polohrúbky pri rôznych izotopoch

Aby sme zachytili chybu vo výrobku na detektore, je potrebné, aby bol rozdiel v intenzite žiarenia prejdenej cez zdravý materiál a chybu čo najväčší. V takom prípade budú rozdiely v intenzite zobrazené na rádiograme dobrým kontrastom. V praxi to pre prežarovanie znamená, že je potrebné na prežarovanie správne zvoliť energiu. Na získanie veľkého kontrastu pri skúšaní malých hrúbok je potrebné použiť nízke hodnoty žiarenia, pri ktorých aj malá hrúbka spôsobí veľký rozdiel v prejdenej energii cez chybu a cez zdravý materiál.

Rozdiel intenzity žiarenia za skúšaným predmetom je závislý od zoslabenia primárneho žiarenia, veľkosti rozptýleného žiarenia a rozdielu hrúbok materiálu (prevýšenie zvaru, koreňa, korózia, defekt a pod.). Tieto rozdiely v intenzite (subjektívny kontrast) musia byť premenené detektorom do viditeľného rádiografického kontrastu (rozdiel v sčernení dvoch miest na rádiograme).

Subjektívny kontrast je závislý od použitej energie žiarenia, od materiálu prežarovaného výrobku a od rozdielu hrúbok. Prvé dve závislosti sú vyjadrené koeficientom zoslabenia μ. Najvhodnejšie by bolo použiť pri prežarovaní ocele vysoké koeficienty zoslabenia. V takomto prípade by však podiel množstva rozptýleného žiarenia  (faktor B) bol najvyšší. Je teda potrebné vždy voliť kompromis medzi zoslabením μ a veľkosťou faktora B.

V praxi sa na prežarovanie malých hrúbok odporúča používať RTG žiarenie. Konvenčné prežarovanie je možné použiť do hrúbky materiálu 80 mm. Pri väčších hrúbkach je potrebné prežarovať gama žiarením, a to Ir192 (nad 20 mm) a Co60 (nad 40 mm).

Filmová a geometrická neostrosť

Základným detektorom na zachytenie intenzity prejdeného žiarenia je rádiografický film. V súčasnosti je možné použiť ako detektory prejdeného žiarenia aj digitálne panelové detektory (DDR) a pamäťové platne (IP platne).

Detekcia prejdeného žiarenia je umožnená vďaka interakcii fotónov s detekčnou látkou pomocou ich ionizačných účinkov. Priemyslový rádiografický film (obr. 5.6) sa skladá z:

• nosnej podložky (hrúbka približne 0,1 mm),
• obojstrannej emulznej vrstvy (hrúbka približne 0,01 mm),
• obojstrannej ochrannej vrstvy (hrúbka približne 0,001 mm).

Obr. 5.6 Rádiografický film [5]

Ako nosné podložky sa dnes používajú polyetylénové či polyesterové fólie, ktoré sú pre svetlo transparentné. Na nosnú fóliu je nanesená vrstva emulzie zložená zo zmesi želatíny a zŕn bromidu strieborného (AgBr). Želatína zabezpečuje kontakt s vodnými roztokmi chemikálií, ktoré majú pôsobiť na zrná bromidu strieborného pri vyvolávacom procese filmu (vývojka, ustaľovač a voda). Pri vyvolávaní filmu je nebezpečenstvo poškodenia tejto gélovej vrstvy, preto sa na ňu nanáša ochranná vrstva.

Keď ionizujúce žiarenie zasiahne kryštály bromidu strieborného v citlivej vrstve filmu, nastanú v nich určité fotochemické zmeny, ktoré vedú k vzniku nepatrných zárodkov kovového striebra, tzv. latentného obrazu. Ďalším spracovaním (negatívnym procesom), teda vyvolaním, sa výťažok fotochemického deja o niekoľko rádov zvýši.

Vlastnosti filmu sú znázornené charakteristickou krivkou, nazývanou aj krivka sčernania. Charakteristickou krivkou filmu sa označuje diagram, v ktorom je na osi x znázornené sčernanie a na osi y logaritmus relatívnej intenzity osvetlenia. Charakteristické krivky bývajú uvedené v katalógoch výrobcov rádiografických filmov.

Citlivosť filmu sa dá definovať ako dávka, ktorú potrebuje film, aby bol dosiahnutý určitý stupeň sčernania. Filmy s rôznou citlivosťou potrebujú rôzne dlhý expozičný čas, aby sa dosiahol určitý stupeň sčernania. Zrnitosť filmu ovplyvňuje jeho citlivosť, ako aj priebeh charakteristickej krivky. Hrubozrnné  filmy majú najväčšiu citlivosť, zatiaľ čo jemnozrnné filmy majú citlivosť najmenšiu. Rádiografické filmy na prežarovanie sa vyberajú na základe:

• typu prežarovaného materiálu a jeho hrúbky,
• energie na prežarovanie,
• triedy skúšania (kvalitatívne požiadavky na skúšanie podľa noriem) [1].

Filmová neostrosť

Každá presne definovaná hrana výrobku sa po prežiarení röntgenovým alebo gama žiarením zobrazí ako neostrá (obr. 5.7). Znamená to, že existuje plynulá zmena sčernania tejto hrany na rádiograme. Šírka tohto prechodu sa nazýva filmová neostrosť alebo vnútorná neostrosť N_v a meria sa v mm [1].

Pri interakcii  fotónu röntgenového alebo gama žiarenia s kryštálom halogénu striebra (zrna filmovej emulzie) sa fotoefektom uvoľní elektrón. Tieto elektróny vychádzajú zo zrna do okolia všetkými smermi a sú zachytávané okolitými zrnami. Tieto zrná, aj keď neboli priamo zasiahnuté žiarením, sú scitlivené uvoľnenými elektrónmi a vytvoria latentný obraz na filme. Čím je energia vyššia, tým je vyššia aj kinetická energia, ktorú udelia fotóny primárneho žiarenia vyrazeným fotoelektrónom, a tým je dlhšia cesta, ktorú prejdú tieto vyrazené elektróny v emulzii, čím sa zvýši filmová neostrosť.

Obr. 5.7 Filmová vnútorná neostrosť [1]

Filmovú neostrosť nie je možné úplne odstrániť. Filmová neostrosť však nie je jedinou neostrosťou prežarovania.

Geometrická neostrosť

Geometrická neostrosť vzniká z princípu zobrazenia chýb pri prežarovaní – centrickou projekciou chyby. Zásadný vplyv na geometrické neostrosti majú rozmery použitého žiariča (ohnisko röntgenky, rozmer izotopu) (obr. 5.8a).

Obr. 5.8 Geometrická neostrosť
a – vplyv veľkosti zdroja, b – vplyv umiestnenia filmu

Tento jav spôsobuje pri prežarovaní vznik tzv. polotieňa, ktorý spôsobí, že obraz chyby niekedy nebude ostrý, čo limituje dosiahnutie najmenšej veľkosti detailov zobrazených na rádiograme. Jednou z možností zmenšenia geometrickej neostrosti je zväčšenie vzdialenosti medzi zdrojom žiarenia a povrchom skúšaného výrobku. Druhou možnosťou je priblíženie filmu čo najviac k prežarovanému výrobku (obr. 5.8b).

Skutočnosti opísané vyššie sa dajú matematicky vyjadriť ako:

(5.2)

kde:

N_g        [mm]   – geometrická neostrosť,

D         [mm]   – rozmer ohniska žiariča,

s           [mm]   – prežarovaná hrúbka,

f           [mm]   – ohnisková vzdialenosť.

Celková neostrosť rádiogramu

Pri prehliadaní vyvolaných rádiogramov ľudské oko nevidí ani geometrickú, ani filmovú neostrosť, ale celkovú neostrosť, ktorá je výsledkom oboch neostrostí. Najznámejší vzťah na vyjadrenie celkovej neostrosti rádiogramu je:

(5.3)

kde:

N_c        [mm]   – celková neostrosť,

N_g        [mm]   – geometrická neostrosť,

N_v        [mm]   – filmová (vnútorná) neostrosť.

Celková neostrosť má negatívny vplyv na zistiteľnosť chýb na rádiograme, ako aj na zobrazenie malých chýb, hlavne v prípadoch, keď ich priečny smer je menší ako veľkosť N_c. Z tohto dôvodu je veľmi zložité hodnotiť na rádiograme chyby, ako sú mikropóry, trhliny, studené spoje a pod., ktoré sú na rádiograme v podstate zachytené, ale z dôvodu neostrosti ich nie je možné ľudským okom identifikovať. Príčinou degradácie týchto chýb je prekrývanie kriviek neostrosti v miestach skokovitej zmeny sčernania (hrany trhlín).

Dosiahnutie čo najmenšej hodnoty neostrosti je jednou z podmienok zistiteľnosti malých chýb a je dôležité najmä pri skúšaní zvarových spojov.

Z teórie je zrejmé, že zväčšovaním vzdialenosti ohnisko žiariča – skúšaný výrobok síce dosahujeme zníženie geometrickej neostrosti, ale tým narastá expozičný čas, ktorý sa zväčšuje so štvorcom narastajúcej vzdialenosti od zdroja.

Podľa teórie Bertholda je celková neostrosť rádiogramu N_c optimálna, ak je geometrická aj vnútorná neostrosť zhodná. Potom je možné napísať:

(5.4)

kde:

f_opt       [mm]   – optimálna ohnisková vzdialenosť,

D         [mm]   – rozmer ohniska žiariča,

s           [mm]   – prežarovaná hrúbka,

f           [mm]   – ohnisková vzdialenosť,

N_g        [mm]   – geometrická neostrosť,

N_v        [mm]   – filmová (vnútorná) neostrosť.

Pomocou tohto vzorca a hodnoty N_v (je možné ju zistiť meraním alebo z tabuliek) je možné vypočítať minimálnu ohniskovú vzdialenosť na prežarovanie, pri ktorej je dosiahnutá rovnosť geometrickej a filmovej neostrosti. Ido o Bertholdovu podmienku optimálnej (minimálnej) ohniskovej vzdialenosti, ktorá sa využíva pri konštrukcii príslušných nomogramov. V praxi sú optimálne vzdialenosti uvedené v príslušných normách [1].

Spôsoby prežarovania

Všetky možné spôsoby prežarovania na základe princípu prežarovania, použitého detektora a skúšobnej triedy sú uvedené v normách STN EN ISO 17636. Základné spôsoby prežarovania sú:

• prežarovanie cez jednu stenu,
  • prežarovanie rovinných objektov,
  • prežarovanie zakrivených objektov
    • so zdrojom na vonkajšej strane a filmom na vnútornej strane,
    • so zdrojom na vnútornej strane a filmom na vonkajšej strane,
  • prežarovanie cez jednu stenu so zdrojom vo vnútri objektu
    na panoramatickú expozíciu,
  • prežarovanie zvarov vsadených a nasadených hrdiel na rúre so zdrojom vo vnútri objektu a filmom na vonkajšej strane,
  • prežarovanie zvarov vsadených a nasadených hrdiel na rúre so zdrojom na vonkajšej strane objektu a filmom na vnútornej strane,
• prežarovanie cez dve steny
  • s hodnotením obrazu oboch stien
    • eliptickou technikou,
    • kolmou technikou,
  • s hodnotením obrazu jednej steny [7, 8].

Ak je to možné, odporúča sa prežarovať cez jednu stenu, pričom film sa musí čo najviac priblížiť k skúšanému objektu. Eliptickú techniku (cez dve steny na hodnotenie dvoch obrazov) sa odporúča používať pri vonkajšom priemere potrubia D_e ≤ 100 mm, hrúbke steny t ≤ 8 mm a šírke zvaru b ≤ D_e/4. Pokiaľ t/D_e < 0,12, postačujú dva obrazy pootočené o 90°, inak sú potrebné tri eliptické obrazy. Vzdialenosť medzi dvoma eliptickými obrazmi sa musí rovnať približne šírke zvaru.

Pokiaľ pre D_e ≤ 100 mm nie je možné vykonať eliptický spôsob skúšania, je možné použiť kolmú techniku. V tomto prípade sa vyžadujú tri expozície navzájom pootočené o 120° alebo 60°, v závislosti od prístupu k potrubiu.

Tab. 5.3 Spôsoby prežarovania [7, 8]

Rádiografické mierky

Na posúdenie kvality rádiogramov sa využívajú IQI (Image Quality Indicator) mierky, a to buď drôtiková alebo mierka s otvormi. Kvalita rádiogramu sa hodnotí na základe prítomnosti umelo vytvorenej indikácie daného rozmeru a dĺžky na rádiograme (drôt, otvor). Na základe IQI mierky zobrazenej na rádiograme má pracovník vyhodnocujúci rádiogram istotu, že bola splnená predpísaná citlivosť kontroly, ktorá je stanovená normami.

Drôtiková mierka (obr. 5.9a) sa skladá z radu paralelne narezaných drôtikov rôzneho priemeru. Pre rovnomerne odstupňovanie skúšobnej citlivosti uvažujú normy s logaritmickým stupňovaním priemerov drôtikov. V normách je uvedené číslo drôtiku W s jeho menovitým priemerom. Norma požaduje kvalitu rádiogramu na základe stanoveného čísla W, v závislosti od hrúbky steny, triedy rádiografickej kontroly, spôsobu prežarovania a umiestnenia mierky.

Otvorová mierka (obr. 5.9b) je mierka stanovenej hrúbky (2 % zo skúšanej časti) s presne vyrobenými otvormi. Slúži na stanovenie kvality rádiogramu, čo sa týka hrúbkovej citlivosti aj neostrosti obrazu. Každú otvorovú mierku je možné nahradiť drôtikovou mierkou [5].

Obr. 5.9 Mierky na RTG kontrolu: a) drôtiková, b) otvorová mierka

Prehliadanie a hodnotenie rádiogramov

Po ručnom alebo automatickom vyvolaní rádiografického filmu, prípadne po digitálnom zosnímaní prejdeného žiarenia pomocou DDR detektora alebo naskenovaní pamäťovej platne, nasleduje prehliadka a hodnotenie rádiogramu. Prehliadka  má za cieľ zistiť skutočnosť, že podmienky pri zhotovení rádiogramu boli optimálne, rádiogram reprezentuje skúšaný výrobok, a môže byť použitý na vyhodnotenie výrobku.

Prehliadka sa zameriava hlavne na identifikáciu chýb filmu spôsobených:

• procesom vyvolania filmu a pri manipulácii s ním,
• nesprávnymi podmienkami prežarovania.

Prehliadnutím rádiogramu sa v zásade zisťuje, či:

• rádiogram zobrazuje predpísaný rozsah a oblasti skúšaného výrobku,
• boli dodržané podmienky prežarovania,
• sú prítomné chyby z vyvolávania,
• má rádiogram predpísané sčernenie,
• má rádiogram požadovanú kvalitu.

Prehliadanie a hodnotenie analógových rádiogramov prebieha na negatoskopoch (obr. 5.10). Negatoskop má regulovateľný zdroj svetla, ktorý sa väčšinou zapína nohou pomocou pedálu. Požiadavka na negatoskop je, aby produkoval difúzne rozptýlené svetlo s teplotou matnice max. 50 °C. Z dôvodu spektrálnej citlivosti oka pracovníka má mať svetlo bielu, prípadne svetlozelenú farbu. Hodnotenie sa vykonáva zo vzdialenosti približne 30 cm. pokiaľ možno kolmo na rádiogram. Osvetlenie v miestnosti by nemalo presahovať intenzitu svetla vychádzajúceho z prehliadaného rádiogramu (šero v miestnosti) [1].

Obr. 5.10  Negatoskop

Digitálne rádiogramy sa hodnotia na obrazovke monitora s dostatočnou farebnou hĺbkou na odtiene sivej a dostatočným rozlíšením.

Pre hodnotenie rádiogramov je dôležitým parametrom sčernanie. Je to zoslabenie svetla pri prechode rádiogramom, ktoré je spôsobené absorpciou svetla  zrnami striebra v emulzii a rozptylom od zŕn. Sčernenie sa nazýva aj optická hustota D. Je daná ako dekadický logaritmus pomeru jasu dopadajúceho na film L₀ a jasu prejdeného filmom L_F.

(5.5)

kde:

D         [–]                    – optická hustota – sčernenie,

L₀         [cd×m^-2]           – intenzita jasu dopadajúceho na film,

L_F         [cd×m^-2]           – intenzita jasu dopadajúceho na film.

Príklad rádiogramu je na obr. 5.11.

Obr. 5.11 Príklad rádiogramu

Hodnotenie rádiogramov sa vykonáva podľa STN EN ISO 10675-1 alebo STN EN ISO 10675-2. Norma STN EN 10 675-1 je určená pre ocele, nikel titán a ich zliatiny a norma STN EN ISO 10675-2 je určená pre hliník a jeho zliatiny. Normy  špecifikujú stupne prípustnosti pre indikácie chýb tupých zvarov identifikovaných pri rádiografickom skúšaní. V prípade dohody môžu byť stupne prípustnosti použité aj pre iné druhy zvarov alebo materiálov. Stupne prípustnosti sa môžu vzťahovať na normy pre zváranie, vykonávacie normy, špecifikácie alebo pravidlá. Táto norma predpokladá, že rádiografické skúšanie bolo vykonané podľa STN EN ISO 17636-1, resp. STN EN ISO 17636-2, čo sú normy, ktoré špecifikujú podmienky rádiografického skúšania röntgenovým a gama žiarením s využitím filmu alebo digitálnych detektorov. Norma rozoznáva tri stupne prípustnosti (1, 2, 3), kde je už zahrnutá aj metóda skúšania, nielen kvantifikácia chýb (tab. 5.5) [7-10].

Tab. 5.5 Stupne prípustnosti v nadväznosti na normu STN EN ISO 5817 (STN EN ISO 10042)[7, 8]

Stupne prípustnosti podľa tejto normy platia v zásade pre hodnotenie chýb, ktoré nemôžu byť zistené a vyhodnotené pri vizuálnej kontrole. Povrchové chyby (zápal, nadmerne prevýšenie koreňa zvaru, poškodenie povrchu a pod), ktoré nemôžu byť vyhodnotené z dôvodu geometrie objektu a o ktorých má skúšajúci pochybnosti, že nevyhovujú stupňom kvality podľa STN EN ISO 5817, sa musia preskúšať ďalšími kontrolami.

Príklady zobrazenia najčastejších chýb zvarov na rádiogramoch sú uvedené v tab. 5.6. Príklad rádiogramu s výskytom a označením chýb je na obr. 5.12.

Obr. 5.12 Rádiogram zvaru s výskytom chýb [6]

Tab. 5.6 Zobrazenie chýb na rádiograme s označením chyby podľa STN EN ISO 6520-1[6]

Metódy prežarovania podľa použitého detektora prejdeného žiarenia

Na základe detektora prejdeného žiarenia je možné prežarovanie rozdeliť na konvenčnú rádiografiu, digitálnu rádiografiu a počítačovú rádiografiu.

Konvenčná rádiografia

Z uvedených spôsobov realizácie prežarovania sa pri kontrole zvarových spojov a materiálov potrubí najčastejšie používa konvenčná rádiografická prežarovacia metóda s použitím RTG filmov. Je najrozšírenejšou z metód kontroly výrobkov prežiarením a jej výhodou je najmä možnosť vyhotovenia a archivácie trvalého záznamu z vykonanej kontroly – rádiogramu.

Nevýhodou je, že sa nemôžu kontrolovať výrobky v pohybe, a aj to, že hodnotenie je možné vykonať až po spracovaní filmu (v tmavej komore, resp. vo vyvolávacom zariadení). Kvalita rádiogramu môže byť výrazne ovplyvnená hlavne rozptýleným žiarením, veľkosťou ohniska, ohniskovou vzdialenosťou a zrnitosťou filmu.

Výsledkom konvenčnej rádiografickej kontroly je rádiogram. Získaním rádiogramu nie je činnosť ukončená, pretože pracovník s príslušnou kvalifikáciou musí pristúpiť ku konečnej fáze kontrolného procesu – vyhodnoteniu rádiogramu. Prehliadka filmu má overiť, či podmienky pri zhotovení rádiogramu boli optimálne a či rádiogram reprezentuje skúšaný výrobok. Prehliadka sa zameriava na zistenie chýb filmu spôsobených negatívnym procesom alebo nesprávnymi podmienkami prežarovania.

Na kontrolu kvality rádiogramu a citlivosti kontroly sa využívajú etalónové mierky zodpovedajúceho tvaru a rozmerov (drôtiková, otvorová, stupňovitá mierka), ktoré sa položia pred kontrolou na prežarovaný kus, a na základe zobrazenia mierky na rádiograme sa určí kvalita obrazu.

Pri skúške tiež  treba počítať so skreslením obrazu chyby, čo spôsobuje najčastejšie skutočnosť, že predmet je trojrozmerný a chyba sa zobrazuje na dvojrozmernej ploche – rádiograme. Pri prežarovaní napr. obvodového zvaru na film umiestnený v rúre sú obrazy defektov na koncoch filmu skreslené. Prežarovaná hrúbka je v oblasti koncov filmu väčšia, sčernenie rádiogramu je menšie a citlivosť na zistiteľnosť defektov je horšia. Využiteľná dĺžka rádiogramu je pri jednej expozícii obmedzená. Na obr. 5.13 je znázornený vplyv umiestnenia zdroja žiarenia na ostrosť obrazu pri identifikácii studeného spoja vo zvare.

Obr. 5.13 Vplyv umiestnenia zdroja žiarenia na identifikáciu studeného spoja na rádiograme
a – neostrý obraz chyby, b – ostrý obraz chyby

Z obr. 5.13 je zrejmé, že studený spoj na zvarovej ploche bude lepšie detegovateľný v pozícii zdroja žiarenia „B“, pretože dôjde k výraznejšej zmene intenzity prejdeného žiarenia, a teda aj k ostrejšiemu zobrazeniu na rádiograme.

Zvýšenie ostrosti a prehľadnosti rádiogramu prinášajú možnosti digitalizácie klasických RTG filmov pomocou skenerov rádiogramov (obr. 5.14). Skener RTG snímok umožňuje preniesť obrazové dáta RTG  filmu do digitálneho dátového formátu, ktorý nesie informáciu o dátume kontroly, čísle projektu a ďalšie súvisiace informácie. Systémy umožňujú obrazové záznamy  jednoduchšie archivovať, prehliadať, opisovať a zdieľať. Tiež je možná digitálna optimalizácia obrazu s nízkou úrovňou šumu a rozšírenie možností hodnotenia tmavých oblastí filmu. Skenery produkujú vysoko kvalitný a lepšie viditeľný obraz. Skenery však nie sú riešením pri zle vyhotovených rádiografických snímkach, čiže kvalitná softvérová úprava digitálneho rádiogramu vychádza z kvalitne vyhotovenej rádiografickej snímky.

Obr. 5.14 Digitalizácia snímok
a – skener RTG snímok, b – softvérová úprava obrazu

Príklad kvalitne vyhotovenej klasickej analógovej rádiografickej snímky a jej digitálna úprava je na obr. 5.15. Na snímke je viditeľná aj etalónová drôtiková mierka na stanovenie kvality rádiogramu.

Obr. 5.15 Digitalizovaná analógová RTG snímka
a) rádiogram, b) softvérovo upravená digitálna snímka [2]

Skúška prežiarením sa má vykonať v súlade s normou STN EN ISO 17636-1 a STN EN ISO 17636-2. Kritériá prípustnosti pre prežarovaciu metódu sú uvedené v norme STN EN ISO 10675-1  pre oceľ a STN EN ISO 10675-2 pre hliník a jeho zliatiny [4].

Digitálna a počítačová rádiografia – DR/CR

Digitálna (DR) a počítačová rádiografia (CR) sa začala vyvíjať pred viac ako 30 rokmi. Metódy DR/CR sú založené na použití pevných alebo ohybných snímačov ionizujúceho žiarenia namiesto klasických RTG filmov. Najčastejšie používanými snímačmi sú pevné, neohybné snímače žiarenia – DDA detektory (Digital Detector Arrays) a ohybné snímače, ktoré sa približujú ohybnosťou  ku klasickým RTG filmom – IP platne (Imaging Plates). Hlavným prínosom DR/CR je nahradenie klasického rádiografického filmu za viackrát použiteľné detektory, čím sa minimalizuje ekologická záťaž a tiež čas potrebný na vykonanie a vyhodnotenie kontroly [4].

Digitálna rádiografia (DR) nahrádza RTG film pevnými panelovými DDA detektormi. Panelové detektory obsahujú buď vrstvu amorfného selénu na ploche tenkých filmových tranzistorov (TFT), ktoré majú zachytiť a previesť RTG žiarenie priamo do formy digitálneho signálu, alebo existujú ploché panely pozostávajú z jodidu cézneho alebo oxidu-sulfidu gandolinitého, ktorý prevádza prejdené žiarenie na viditeľné svetlo. Svetlo sa potom premieňa na elektrické impulzy pomocou plošných amorfných kremíkových panelov. V princípe ide teda vždy o priradenie určitej farebnej škály rôznym intenzitám prejdeného žiarenia tak, aby bol dosiahnutý viditeľný digitálnej obraz.

Panelové detektory sú citlivé voči vonkajším podmienkam prežarovania, čo ich predurčuje len na niektoré aplikácie. Detektory musia byť chránené pred vlhkom, prachom a nečistotami. Aj napriek niektorým nesporným výhodám týchto plošných panelových detektorov realita pri používaní v NDT aplikáciách je taká, že ich životnosť nespĺňa očakávania. V závislosti od cyklu použitia a radiačnej dávky je dosť krátka. Veľkým problémom sú aj objavujúce sa nefunkčné pixely, prejavujúce sa na obraze ako čierne bodky. Softvér ich môže eliminovať, ale pre reálny obraz sú stále chybou, ktorá je nahradená nepravým bodom.

DDA panely sa vyrábajú vo viacerých konštrukčných vyhotoveniach a tiež s rôznou ochranou. Na obr. 5.16 možno vidieť rôzne DDA detektory.

Obr. 5.16 DDA detektory
a – štandardný prenosný panel, b – statický panel, c – panel pre on-line kontrolu [2]

Panely sa štandardne vyrábajú v 14- a 16-bitovej hĺbke s rôznymi rozmermi detektora a jeho aktívnej plochy (204,8 x 204,8 mm, 410 x 410 mm). Rozdiel medzi panelmi je v dynamickom rozsahu sivej farby. Panel s hĺbkou 14-bit. má dynamický rozsah sivej farby v počte 16 383 odtieňov a 16-bitový panel disponuje 65 536 odtieňmi. Citlivosť panela, teda rozmer pixelu, je v súčasnosti 200 μm. Pri práci s panelmi platia určité štandardy a postupy pri skúšaní:

• panel musí mať min. 1000 úrovní sivej pre dostatočný kontrast (keď je potrebné testovať s rozlíšením 2 % hrúbky materiálu), odporúča sa zostať pod 80 % maximálnej úrovne sivej, z dôvodu minimalizácie saturácie a možného vypálenia obrazu na paneli, panel je potrebné zvoliť podľa konkrétnej aplikácie.

Kvalitu DDA detektora možno posúdiť hlavne z pohľadu degradácie jeho vlastností vplyvom radiačnej dávky. Ide najmä o nízku hustotu a optimálne rozdelenie nefunkčných pixelov, ktorých počet narastá s každým ožiarením panela.

Hlavnými nevýhodami DR sú vysoká obstarávacia cena DDR panela a jeho neohybnosť.  Príklad skúšania potrubí DDA detektorom je na obr. 5.17.

Obr. 5.17 Digitálna rádiografia:
a – skúšanie zvarov na potrubných systémoch digitálnou rádiografiou, b – výsledky z kontroly digitálnou rádiografiou [4]

Počítačová rádiografia (CR) predstavuje digitálny ekvivalent ku konvenčným RTG filmom. Film je v prípade CR nahradený ohybnými pamäťovými platňami, nazvanými IP platne (Imaging Plate), ktoré umožňujú rýchlu kontrolu a zároveň digitalizáciu nasnímaných údajov.

IP platne sa začali v NDT aplikáciách používať už pred 10 rokmi. Používajú sa rovnako ako klasické RTG filmy, avšak následne musí byť obraz prevedený do digitálnej formy pomocou laserového skenera. CR využíva na záznam obrazu niekoľkonásobne použiteľné snímacie platne. Tieto platne obsahujú vrstvu luminoforu s pamäťovým efektom. Ak je táto platňa vystavená ionizujúcemu žiareniu, elektróny vo vnútri luminoforu sa dostanú do vybudeného stavu a sú v polostabilnej polohe na vysokej energetickej hladine, platňa je potom skenovaná laserovým lúčom. Energia laserového lúča uvoľní uväznené elektróny z príslušných energetických hladín, pričom sa uvoľnia fotóny (modré svetlo vlnovej dĺžky 390 nm). Tento proces sa nazýva fotoluminiscencia. Toto svetlo je zachytené a prevedené do digitálnej formy.

Technológia CR pracuje v 3-krokovom procese. V prvom kroku je pamäťová IP platňa (obr. 5.18) vystavená RTG alebo gama žiareniu, ktoré spôsobí, že pri prechode vrstvou luminoforu na platňu sa uloží obraz.

Obr. 5.18 IP platne
a) pamäťové IP platne, b) výsledok kontroly objímky na potrubí metódou CR [2]

V druhom kroku sa pomocou laserového skenera (obr. 5.19) IP platňa prečíta.

Obr. 5.19 Princíp CR
a – schéma skenera IP platní, b – skener [2]

Počas čítania IP platne v skeneri fokusovaný laserový lúč spúšťa uvoľňovanie uložených obrazových dát vo forme viditeľného svetla. Vyžarované svetlo je zachytené a potom prevedené do elektrických signálov, ktoré sa digitalizujú a nakoniec sa zobrazí záznam ako digitálny obraz na monitore počítača.
V treťom kroku sa IP platňa pomocou zabudovanej čistiacej jednotky zmaže a pamäťová platňa je potom pripravená na ďalšiu expozíciu. V technológii CR hrajú dôležitú úlohu nielen IP platne (obr. 5.18), ale tiež skener a jeho rozlíšenie. Systémy skenerov s vysokým rozlíšením v súčasnosti dosahujú rozlíšenie 12,5 μm pri splnení všetkých podmienok na kvalitu obrazu.

CR prináša oproti konvenčnej prežarovacej metóde viacero výhod, a to najmä:

• viacnásobné použitie jedného média (viac ako 1000´),
• možnosť ohýbania pamäťových IP platní, ktoré sú tenké (podobne ako RTG film),
• skrátenie času potrebného na prežiarenie o 30 % oproti klasickej prežarovacej technike pri použití rovnakej prežarovacej energie (vysoká citlivosť pamäťových IP platní),
• uľahčenie vyhodnocovania v PC, softvér poskytuje nástroje na detailné preskúmanie a editáciu zosnímaného obrazu,
• výrazné zvýšenie kvality obrazu v reálnom čase,
• kompatibilita so zobrazovacími multiplikátormi, snímacími panelovými detektormi a röntgenovými filmami,
• vyhodnotenie záznamu z meranej súčasti na rôznych hrúbkach bez použitia viacnásobných expozícií,
• archivácia digitálnych dát,
• malý prenosný systém prežarovania,
• ideálna metóda pre nadstavbu existujúcich röntgenových systémov používaných v priemysle [2].

Použitie digitálnej a počítačovej rádiografie v NDT prináša veľa výhod. Každá z metód má však svoje nedostatky, na ktoré treba brať ohľad pri výbere metodiky pre konkrétnu aplikáciu.

Použitá literatúra

[1]         KOPEC, B. a kol. 2008. Nedestruktivní zkoušení materiálů a konstrukcí. Brno: Akademické nakladateľstvo CERM, 2008. 571 s., ISBN 978-80-720459-1-4.

[2]         KOŇÁR, R. – MIČIAN, M. – FRÁTRIK, M. 2025. Technológia zvárania – Návody na cvičenia. Žilina: EDIS-vydavateľstvo UNIZA, 2025. ISBN 978-80-554-2199-5.

[3]         LEITNER, B. a kol. 2003. Nedeštruktívne skúšanie materiálov v plynárenstve. Žilina: EDIS, 2003. ISBN 80-8070-164-4.

[4]         LEŽDÍK, V. – KOŇÁR, R. – KOREŇOVÁ, N. 2020. Opravy plynovodných potrubí vykonávané technológiou zvárania. Žilina: Inštitút kvality a vzdelávania, s. r. o., 2020. ISBN 978-80-96599-3-8.

[5]         HELLIER, CH., J. 2020. Handbook of Nondestructive Evaluation. McGraw Hill Professional, ISBN  978-0071-7771-4-8.

[6]         https://kishorekaruppaswamy.wordpress.com/wp-content/uploads/2011/10/radiographic-interpretation.pdf

[7]         STN EN 17636-1: 2022. Nedeštruktívne skúšanie zvarov. Rádiografické skúšanie. Časť 1: Techniky röntgenového žiarenia a žiarenia gama s použitím film.

[8]         STN EN 17636-2: 2024. Nedeštruktívne skúšanie zvarov. Rádiografické skúšanie. Časť 2: Techniky röntgenového žiarenia a žiarenia gama s použitím digitálnych detektorov.

[9]         STN EN 10675-1: 2021. Nedeštruktívne skúšanie zvarov. Úrovne prípustnosti na základe skúšania prežarovaním. Časť 1: Ocele, nikel, titán a ich zliatiny.

[10]      STN EN ISO 10675-2: 2022. Nedeštruktívne skúšanie zvarov. Úrovne prípustnosti na základe skúšania prežarovaním. Časť 2: Hliník a zliatiny hliníka.