[發明專利]復合構造物的非破壞檢查裝置和非破壞檢查方法

有效

• 申請號: 200980106309.6
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN101971010A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 永嶺謙忠
• 申請（專利權）人: 高能加速器研究所
• 主分類號: G01N23/22
• 分類號: G01N23/22;G01B15/04;G01T1/20;G01T1/29;G01T1/203
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

1.一種復合構造物的非破壞檢查裝置，利用在行進方向只以給定量自旋極化并通常在水平方向行進的宇宙射線μ介子，檢查復合構造物的表層內部，其特征在于，該裝置包括陽電子和電子量檢測部件以及放射線照相數據處理部件，其中：

所述陽電子和電子量檢測部件檢測伴隨著在所述復合構造物的內部靜止的所述宇宙射線μ介子的消減，在與所述宇宙射線μ介子的照射方向相反方向以特性的時間常數反射放出的陽電子和電子量；

所述放射線照相數據處理部件根據在所述陽電子和電子量檢測部件中檢測的陽電子和電子量，將在所述復合構造物的所述表層內部存在的與所述表層的第一物質不同的第二物質的狀態通過放射線照相進行數據處理并輸出。

2.根據權利要求1所述的復合構造物的非破壞檢查裝置，其特征在于，所述宇宙射線μ介子包含正μ介子和負μ介子，所述正μ介子相對于行進方向大概自旋極化30％。

3.根據權利要求1或2所述的復合構造物的非破壞檢查裝置，其特征在于，所述陽電子和電子量檢測部件檢測伴隨著所述宇宙射線μ介子的消減，產生的到達50MeV的衰變電子和陽電子的強度。

4.根據權利要求3所述的復合構造物的非破壞檢查裝置，其特征在于，所述陽電子和電子量檢測部件包括第一檢測板和第二檢測板，所述第一檢測板配置在所述宇宙射線μ介子的照射側，用于檢測μ介子的位置和路線；所述第二檢測板配置在所述第一檢測板和所述復合構造物之間，用于檢測在所述復合構造物內伴隨著所述μ介子的消減而產生的陽電子和電子量。

5.根據權利要求4所述的復合構造物的非破壞檢查裝置，其特征在于，所述第一檢測板的位置分辨率為±2.50cm，有感面積是1m×1m；所述第二檢測板的位置分辨率為±1.25cm，有感面積是0.5m×0.5m。

6.根據權利要求4或5所述的復合構造物的非破壞檢查裝置，其特征在于，所述放射線照相數據處理部件包括鑒別部件和數據處理部件，所述鑒別部件將來自所述陽電子和電子量檢測部件的輸入信號以給定基準同步脈沖采樣，并從該采樣的輸入信號除去噪聲成分，只分選μ介子的檢測信號；所述數據處理部件處理來自所述鑒別部件的輸出信號并生成放射線照相信息。

7.根據權利要求6所述的復合構造物的非破壞檢查裝置，其特征在于，所述復合構造物是鋼筋混凝土，所述第一物質是混凝土，所述第二物質是鋼筋或鋼骨。

8.根據權利要求7所述的復合構造物的非破壞檢查裝置，其特征在于，在所述檢查對象的鋼筋混凝土中，所述鋼筋或者鋼骨位于離所述混凝土的表層10cm～20cm的位置。

9.一種非破壞檢查方法，利用在行進方向只以給定量自旋極化并通常在水平方向行進的宇宙射線μ介子，檢查復合構造物的表層內部，該方法包括：

(a)以給定的基準同步脈沖對伴隨著在所述復合構造物的內部靜止的所述宇宙射線μ介子的消減，在與所述宇宙射線μ介子的照射方向相反方向以特性的時間常數反射放出的陽電子和電子量采樣的步驟；

(b)從采樣的信號除去噪聲成分的步驟；

(c)從除去所述噪聲成分的信號分選所述宇宙射線μ介子的檢測信號的步驟；

(d)處理經分選的所述宇宙射線μ介子的檢測信號并生成放射線照相信息的步驟；

通過取得表示第二物質的狀態的放射線照相信息，檢查所述復合構造物的內部，所述第二物質與存在于所述復合構造物的所述表層內部的所述表層的第一物質不同。

10.根據權利要求9所述的復合構造物的非破壞檢查方法，其特征在于，所述宇宙射線μ介子包含正μ介子和負μ介子，所述正μ介子相對于行進方向大概自旋極化30％。

11.根據權利要求9或10所述的復合構造物的非破壞檢查方法，其特征在于，所述復合構造物是鋼筋混凝土，所述第一物質是混凝土，所述第二物質是鋼筋或鋼骨。

12.根據權利要求11所述的復合構造物的非破壞檢查方法，其特征在于，在所述檢查對象的鋼筋混凝土中，所述鋼筋或者鋼骨位于離所述混凝土的表層10cm～20cm的位置。