Zerstörungsfreie Materialprüfung Prüfverfahren, spezielle Anwendungen

Abstract

Lfg. 374 DK 620.179.1Vorbemerkung: Der folgende zweite Bericht befaßt sich mit zerstörungs-freien Prüfverfahren und ihren Anwendungen zur Fehlerprüfung und Qualitätskontrolle im engeren Sinne 1 ), d. h. mit der Prüfung von Haibund Fertigfabrikaten ohne die Notwendigkeit, an diesen irgendwelche Eingriffe vornehmen zu müssen. Prüfverfahren Durchstrahlungsverfahren Neutronen-Radiographie:Neutronenstrahlen werden beim Durchdringen von Stoffen in anderer Weise geschwächt als Röntgen-und Gammastrahlen. Für benachbarte Elemente des periodischen Systems ist der Absorptionsunterschied bei Röntgenstrahlen im allgemeinen gering, für thermische Neutronen (0,025 eV) kann er mehrere Größenordnungen betragen. In leichten Elementen, besonders Wasserstoff werden sie stark geschwächt im Gegensatz zu Schwermetallen, so daß man wasserstoffhaltige Materialien selbst in dickwandigen Stahl-oder Bleibehältern leicht nachweisen kann. Das Gebiet der Neutronenradiographie wurde in den letzten Jahren vor allem von Berger [1] gefördert. Von Blanks und Morris wurden Empfindlichkeits-und Kontrastvergleiche an Film-Converterfolien-Kombinationen mit thermischen Neutronen angestellt [2] und Kollimatoren verschiedener Bauart untersucht [2 s. a. 3], Barton und Perves [141] beschreiben einen konischen Kollimator, der radioaktive Materialien im Wasserschild in der Tiefe des Reaktorcores zu durchstrahlen gestattet. Über die Erkennbarkeit von Kunststoffen zwischen Stahl mit thermischen Neutronen berichten Rauch und Saringer [4], über Anwendung auf andere Objekte siehe [5 und 6]. Versuche mit subthermischen Neutronen machte Barton [7]. Subthermische Neutronen (< 0,005 eV) besitzen im allgemeinen ein geringeres Durchdringungsvermögen als thermische, unter anderem gilt dies für Wasserstoff. Stahl, bei dem sich der hohe Anteil kohärenter Streuung in einer mit zunehmender Dicke immer fühlbarer werdenden Bildverschleierung bemerkbar macht, besitzt bei 0,005 eV einen starken Absorptionssprung, bedingt durch den Fortfall der kohärenten Streuung, da bei dieser Energie die Braggsche Bedingung für Reflexion an den Netzebenen des Kristallgitters nicht mehr erfüllt ist. Erstens wird dadurch die Transparenz des Stahles gegenüber wasserstoffhaltigen Materialien An sich kann man eine Prüfung auch dann noch als zerstörungsfrei bezeichnen, wenn ein solcher Eingriff den Gebrauchswert des Stückes nicht beeinträchtigt, wie ζ. B. die Mikrohärteprüfung. Zerstörungsfrei in diesem weiteren Sinne sind aber auch jene analytischen Verfahren, die nur die Entnahme winziger Proben erfordern. Bei einigen von diesen kommt als weiteres, auf die Probe selbst bezogenes Merkmal hinzu, daß diese durch den Prüfvorgang selbst nicht verändert wird, anschließend also noch anderen Prüfungen unterzogen werden kann. Solcher Art sind die hochfrequenzspektroskopischen Verfahren der kernmagnetischen Resonanz und der Elektronenspinresonanz, die Infrarotspektroskopie, die Absorptionsspektroskopie im visuellen und UV-Bereich und die Röntgenanalysenverfahren. Als zerstörungsfrei im weiteren Sinne können...