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EP0558494A1 - Verfahren und vorrichtung zur gammaspektrometrischen autoradiographie - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur gammaspektrometrischen autoradiographie

Info

Publication number
EP0558494A1
EP0558494A1 EP91915470A EP91915470A EP0558494A1 EP 0558494 A1 EP0558494 A1 EP 0558494A1 EP 91915470 A EP91915470 A EP 91915470A EP 91915470 A EP91915470 A EP 91915470A EP 0558494 A1 EP0558494 A1 EP 0558494A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wall thickness
radioactive
change
component
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP91915470A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael KRÖNING
Hartmut Baumbach
Carola Winkler
Sabine Just
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP0558494A1 publication Critical patent/EP0558494A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/18—Investigating the presence of flaws defects or foreign matter

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring a change in wall thickness, in particular a weakening of wall thickness, in a test object, which has an outer surface and an inner surface. It further relates to a device for measuring a local change in wall thickness in a test object, which has an outer surface and an inner surface.
  • the invention can be used, in particular, for measuring changes in wall thickness due to cracks or abrasion on the inside of pipes exposed to media, e.g. for testing radioactive components of the primary circuit in nuclear power plants or for testing components in conventional power plants, chemical plants, etc. It can advantageously be used wherever the possible change in wall thickness is inaccessible, that is to say on the inside of the test object, but where the measurement is to take place from outside, that is to say from the outside of the test object.
  • the term "change in wall thickness” is generally understood here to mean any local increase or decrease in the wall thickness, for example a crack, e.g. due to stress corrosion, a
  • the ultrasonic test method is a common non-destructive test method for finding such phenomena from the outside (outer surface of the pipe). With this test method, crack depths of more than 10% of the total wall thickness can be detected and measured if the test requirements (such as accessibility, acoustic isotropy, etc.) are met. In the case of pipes made of ferritic steels, for example, this method also works.
  • the ultrasonic test method In the case of pipes made of austenitic cast iron, however, the ultrasonic test method has to fail because there is an acoustic anisotropy. The ultrasonic test method must also fail where measurements cannot be made in direct contact between the test piece (pipe, etc.) and the detector.
  • the object of the invention is to provide a method and a device of the type mentioned at the outset with which - as an alternative to the known ultrasound methods and ultrasound devices - also a change in wall thickness, in particular a weakening of the wall thickness such as a crack or a Ablation, can measure.
  • a change in wall thickness in particular a weakening of the wall thickness such as a crack or a Ablation
  • the stated object is achieved according to the invention in that a) that a radioactive coating is provided on the inner surface or a radioactive component is provided in the inner wall, and b) that the energy spectrum emanating from the radioactive coating or the radioactive component affects the Size of the change in wall thickness is closed.
  • an implementation which is important in practice provides that a) that the covering or the component contains at least two different radioactive emitters (in particular a nuclei mixture), for example cobalt 60 and cesium 137, b) that at the location of the change in wall thickness on the outer surface of the test object, the radiation flux density of the two radioactive radiators is measured as a function of the energy, resulting in two energetically separated photopeaks, each of which is assigned to one of the radiators, and c) that a predetermined relation between the two then occurs Photopeaks is formed, which relation is a measure of the size of the change in wall thickness.
  • radioactive emitters in particular a nuclei mixture
  • cesium 137 for example cobalt 60 and cesium 137
  • the procedure can preferably be such that the ratio or the reciprocal ratio of the maximum value of the photopeaks or of the areas under the photopeaks is formed, which ratio is a measure of the size of the change in wall thickness.
  • the relation or relationship formed is compared with stored calibration curves, from which the size of the change in wall thickness is derived, the calibration curves preferably being the ratio of the areas under the photopeaks as a function of irradiated light Show material thickness.
  • Another implementation which is important in practice provides: a) that at the location of the change in wall thickness on the outer surface of the test object, the radiation flux density of the radioactive
  • Occupancy or the radioactive component depending on the energy is measured, resulting in a photopeak and a Compton back, and b) that then a predetermined relationship between the photopeak and the Compton back is formed, which is a measure of the size of the change in wall thickness.
  • the size of the change in wall thickness can then also be most easily determined here from the relationship formed with the aid of calibration curves (for example stored in a computer).
  • a radioactive coating (or a radioactive component in the inner wall of the test object), preferably in the form of a gamma emitter, is present on the inner surface of the test object, including the weakening of the wall thickness.
  • the radioactive coating (or the radioactive component) is applied to the inner surface (or introduced into the inner wall) before the radiation flux density is measured.
  • suitable radio tracers in particular short-lived ones, can also be used to mark the cracks. This applies e.g. for testing components in conventional power plants, chemical plants, etc.
  • the already existing or newly applied covering can contain a plurality of different emitters, in particular a plurality of different nuclides of different radiation energy.
  • the radioactive component that is already present in the inner wall or previously formed there.
  • the photopeak and the Compton back of a selected one of these emitters are then used to form the predetermined relation.
  • the coating or the component is brought about by applying an inactive component to the inner surface or by introducing it into the inner surface, and then activating the inactive component, for example by means of neutrons or photos radiation.
  • the radioactive covering or the radioactive component preferably comprises a mast emitter.
  • this can be one with an energy greater than 1 MeV, such as cobalt 60 (Co-60).
  • the background radiation is preferably subtracted before the relation mentioned is formed. This can be done by measurement.
  • the radiation flux density is measured as a function of the location along the test object in order to find the location of the change in wall thickness.
  • the recording will result in a diagram from which the type of change in wall thickness (eg inclined, deeply incised, narrow crack; eg wide, V-shaped crack; or eg wide notch) can be read on the inside of the wall.
  • the radioactively marked inner surface is first scanned using nuclear measurement technology, for example by means of a computer-controlled manipulator. Radiation emanates from the radioactive gamma-ray covering on the crack flanks, which is measured in an energy-selective manner after it has been located and adjusted to the crack. From this energy-selective measurement, the crack depth is then determined by means of a suitable relation of characteristic sizes of the photopeaks of two radiators or else of the photopeak and the Compton peak (or Compton back) of a single radiator.
  • the measurement of the radiation flux density as a function of the location along the test object can be carried out in various ways.
  • a detector is moved along the outer surface for measuring the radiation flux density (sequential measurement), which is preferably equipped with a collimator.
  • a detection system extending along the test object, e.g. comprising a film or an array of detectors is provided (simultaneous measurement). If the detection system comprises a film or an array of detectors, then a system of collimators with predetermined slots or holes should be assigned to the film or the array.
  • the slot or hole collimators act as passive imaging elements.
  • the present measuring method is based essentially on the determination of the photo peaks or else the photo peak and the Compton peak of the radiation from the area of the change in wall thickness.
  • a predetermined relation is formed from characteristic quantities of both peaks, which is a clear measure for the
  • Compton peaks proceeded in such a way that the ratio or the reciprocal ratio of the maximum value of the photo peak to the maximum value of the Compton printing is formed, which ratio is a measure of the size of the change in wall thickness.
  • the procedure can also be such that the ratio or the reciprocal ratio of the area under the photopeak to the area under the Compton spine is formed, which ratio is a measure of the size of the change in wall thickness.
  • the difference between the amplitude values or the area values of the photopeak and the Compton printing is formed, which difference is a measure of the size of the change in wall thickness. The same also applies if two different photopeaks are evaluated. These operations are preferably carried out using a computer.
  • the stated object is achieved according to the invention in that a) the inner surface is provided with a radioactive coating or the inner wall is provided with a radioactive component, the coating or the component containing at least two different radioactive emitters, for example cobalt 60 and cesium 137, b) that a detector is provided, bl) which responds to the radiation emanating from the radioactive coating or component, b2) which can be aligned with the location of the change in wall thickness, and b3) which the radiation flux density of the radiation in
  • the stated object is also achieved according to the invention in that a) that the inner surface is provided with a radioactive coating or the inner wall is provided with a radioactive component, b) that a detector is provided, b1) which detects the radioactive coating or component which responds to outgoing radiation, b2) which can be aligned with the location of the change in wall thickness, and b3) which measures the radiation flux density of the radiation as a function of the energy of the radiation, resulting in a photopeak and a Compton back, c) that at the Detector an evaluation device is connected, which identifies the photopeak and the Compton back and forms a predetermined relationship between the photopeak and the Compton back, which relationship is a measure of the size of the wall thickness change, and d) that an output device is provided with which the size the change in wall thickness can be represented quantitatively.
  • the evaluation device preferably comprises a multi-channel analyzer, to which a computer is assigned internally or externally.
  • the computer ensures the formation of the predetermined relation from a characteristic size of the photo peak and a characteristic size of the Compton peak.
  • the evaluation device is set up in such a way that it eliminates disturbing lines, peaks and / or background radiation.
  • a scanning device which guides the detector over the outer surface to be tested. It is preferably provided that the Scanning device is operatively connected to the multi-channel analyzer, which can be switched to "discriminator operation".
  • the scanning device is set up to carry out a movement adapted to the geometry of the test object, in particular for a linear, meandering or circular movement.
  • a scanning device known from ultrasonic testing technology which is also known under the name "manipulator”, can be used.
  • a secondary electron multiplier with scintillator crystal is preferably used as the detector.
  • the detector can be aligned perpendicular to the outer surface of the test specimen (tube). It preferably has a collimator, e.g. made of lead, which has a round or slot opening for the entry of radioactive radiation.
  • a collimator e.g. made of lead, which has a round or slot opening for the entry of radioactive radiation.
  • the detector comprises a number of energy-selective sensors which can be queried sequentially or simultaneously.
  • Occupancy or the radioactive component on the inner surface or in the inner wall must first be generated before the actual measurement.
  • a suitable device is provided on the test object.
  • the described method according to the invention and the device according to the invention have a number of significant advantages: a) In contrast to the ultrasound test methods, no direct contact between the radiation detector and the test specimen is required (such a contact is of course also possible). Measurements can therefore also be carried out at a certain distance, for example from the pipe to be tested, if the pipe is corroded, painted, thermally insulated on the outside or otherwise covered.
  • the test specimen can consist of an acoustically anisotropic material. He can e.g. consist of a weld metal or austenitic steel at the point to be tested. This is particularly important for pipeline tests in the context of nuclear service or when testing chemical plants.
  • the method and device according to the invention can be used during the operation of the test specimen if there is a radioactive coating or a radioactive wall component.
  • 1 shows a device for gamma spectrometric car radiography of a tube
  • 2 shows a diagram in which the transmission intensity of two
  • test object 2 which has an outer surface 4 and an inner surface 6, is examined with the method presented here for gamma spectroscopic autoradigraphy for weakened walls.
  • test object 2 is a tube made of steel of thickness d, the longitudinal axis of which is designated by 8.
  • the tube 2 is in normal operation, e.g. in a nuclear power plant, through which a radioactive medium such as water with corrosion products flows, which has left a gamma-emitting radioactive coating 10 on the inner surface 6, which is shown in the form of small dots.
  • the assignment 10 for carrying out the present measuring method can also have been introduced in a preceding method step.
  • the crack 14 has a rectangular cross section, is relatively thin and is oriented perpendicular to the tube axis 8.
  • the crack 14 is also inside with the radioactive Assignment 10 provided.
  • the present measuring method is not limited to this rectangular shape of cracks.
  • the crack 14 lies here at the point x, the coordinate x defining the direction parallel to the pipe axis 8.
  • a gamma emitter in particular a radiator whose energy E is greater than 1 MeV, is preferably used as the radioactive coating 10 or component 12.
  • this can be Co-60, but also Cs-137 or In-113m.
  • the radiation flux density I of the radioactive coating 10 or the radioactive component 12 is measured as a function of the radiation energy E by means of a measuring device 16.
  • This measuring device 16 comprises a detector 18 which responds to the gamma radiation u * * - emanating from the radioactive assignment 10 or from the radioactive component 12.
  • the detector 18 is aligned with the location x of the change in wall thickness 14.
  • the detector 18 can be constructed differently. However, it preferably comprises a scintillation crystal 20 with a photomultiplier 22 downstream in a known manner.
  • the scintillation counter 20, 22 can be, for example, a NaJ (Tl) scintillator crystal.
  • the gamma radiation is absorbed in the crystal 20, which is usually - as mentioned - a NaI or CsJ crystal activated with Tl and having a diameter of 30 to 70 mm and the same height. It is converted into a flash of light, the intensity of which is proportional to the energy of the absorbed quantum. This flash of light is conducted to the photocathode of the photo secondary electron multiplier 22.
  • Such a multi-channel analyzer 24 has, for example, 256 or 1024 channels.
  • a collimator 26 This consists e.g. made of lead and shields the detector surface except for a small window 28 in the form of a slot or a round hole. Thus, only the gamma radiation that comes directly from the source 10 or 12 to the detector 18 is detected.
  • representations I (E, x 0 ) or I (KN) are obtained, which are shown qualitatively in FIG.
  • photopeak P gamma quanta are detected which have come directly to the scintillation detector 18 from the source, ie the marked crack 14 on the inside of the tube 6.
  • Compton peak in the Compton back or the Compton flank C gamma quanta are detected, which have received less energy due to the Compton effect in the material (eg steel) of the tube 2.
  • the present method is therefore based on the energy-selective detection of the gamma radiation which originates from the radioactive substance 10 which has penetrated into the crack 14 or is deposited on the surface 6 and which reaches the detector 18 after corresponding weakening in the material of the tube 2.
  • FIG. 2 The energy spectrum I (E) or I (KN) of a flat Cs-137 gamma source is shown, namely in curve a behind a steel plate of 10 mm thickness and in curve b behind one Steel plate 40 mm thick.
  • An evaluation device 36 is connected to the detector 18 and consists on the one hand of the multi-channel analyzer 24 and on the other hand of a computer 38 connected to it.
  • This evaluation device 36 is able to identify the photopeak P and the Compton back C and also to form a predetermined relationship between a characteristic size of the photopeak P and the same characteristic size of the Compton printing C.
  • the following generally applies to the storage of the calibration curves:
  • the calibration curves obtained from this are independent of other influences, such as activity and form of error, because of the ratio formation. In principle, ratios other than I Q I C or A / A are also conceivable, for example on the basis of a focus or another weighting
  • the computer 38 fulfills another important function: it controls a scanning device 44, which guides the detector 18 over the outer surface 4 of the pipe 2 to be tested.
  • a scanning device 44 which is known per se from ultrasound testing technology and which is sometimes also referred to as a “manipulator”.
  • it ensures a step-by-step linear movement of the detector 18 in the x-direction parallel and at some distance from the outer surface 4 of the tube 2.
  • a meandering run along the tube 2 is of course also possible.
  • the detector 18 can in particular be intelligence-led. That is, where little or no intensity I is registered, the detector 18 runs comparatively quickly in order to save measurement time.
  • the computer 38 can thus be designed in such a way that it contains material data such as the attenuation coefficients for the gamma radiation energies present for the radioactive marking of the crack flanks, wall thicknesses etc., as well as test specimen data, Geometry, material etc. can be entered.
  • material data such as the attenuation coefficients for the gamma radiation energies present for the radioactive marking of the crack flanks, wall thicknesses etc., as well as test specimen data, Geometry, material etc. can be entered.
  • a computer program can be written for the computer 38, with which the computer 38 uses this to determine the test steps for the computer-controlled manipulator 44.
  • Variant A corresponds to the shape of crack 14 known from FIG. 1.
  • Variant B is an oblique crack
  • variant C is a V-shaped crack.
  • the tube 2 can therefore be scanned quite quickly for changes in the wall thickness 14.
  • the scanning device 44 With the aid of the scanning device 44, the tube 2 can therefore be scanned quite quickly for changes in the wall thickness 14.
  • information about the type of wall thickness change 14 in question can be obtained.
  • the intensity I (x) will be measured (with or without collimator 26) in order to find the location x Q of the change in wall thickness 14. Then one will measure the intensity I (E, x Q ) at this location x 0 in order to determine the depth t (with a decrease) or also height (with an increase) from the characteristic sizes of the Compton peak C and the photopeak P. Close wall thickness change 14 quantitatively.
  • a somewhat more sophisticated testing technology, especially for nuclear components, provides for the following five steps:
  • the measuring device is set to the energy of this photopeak P.
  • the gamma radiation flux density I is determined as a function of the location x.
  • the method can also be used for pipeline systems other than in nuclear technology, for example in chemical plants, if these systems are marked with a radioactive tracer (radiotracer).
  • halogen silver films which detect non-energy selectively
  • gamma counter tubes are also suitable for the position-sensitive measurement of gamma radiation.
  • priority is given to the scintillation counter 18.
  • the advantage is its small mass and mechanical insensitivity.
  • a scintillation counter 18 electronically working amplitude classification makes it possible to work in an energy-selective manner in a simple and direct manner, which is necessary for the present gamma spectrometric autoradiography.
  • the principle of which is most easily implemented by less readily available components, namely by a scintillation counter 18 (including high-voltage supply), a multi-channel spectrometer 24 and by computer-controlled manipulator technology 44.
  • the source of the radiation detection is a nuclide mixture or isotope mixture of at least two emitters. With these emitters it can be, for B. are Cs-137 and Co-60.
  • the two energetically far apart lines (photopeaks) of the two radioactive nuclides are used.
  • the ratio of the photopeaks Pl, P2 of the two nuclides as a function of the irradiated material thickness is used to determine the residual wall thickness or crack depth.
  • the ratio (maxima, areas) of the two photo lines is therefore measured via the background radiation. Since the attenuation coefficient is energy-dependent, this ratio will change at the crack location x; it will be a measure of the crack depth t.
  • the apparatus shown in FIG. 1 can be used with minor modifications (see claim 21).
  • FIG. 8 shows the calibration curve from the ratio of the photopeaks Pl, P2 of Cs-137 and Co-60.
  • Ap (Cs) means the area under the photopeak of cesium
  • Ap (Co) the area under the photopeak of cobalt.
  • these nuclides Cs, Co have different attenuation coefficients. This means that the nuclide with lower gamma energy is weakened more when passing through the same wall or material thickness than that with higher energy. That is, Cs-137 is weakened more than Co-60.
  • the ratio W of the photopeak area Ap (Co) of Co-60 to the photopeak area Ap (Cs) of Cs-137 increases with increasing irradiated layer thickness.
  • the course of the reading of y with a measured relation W is represented by two arrows.

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Description

Verfahren und Vorrichtung zur gammaspektrometrischen Autoradiographie
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung einer Wanddickenveränderung, inbesondere einer Wanddicken¬ schwächung, in einem Prüfobjekt, das eine Außenfläche und eine Innenfläche aufweist. Sie bezieht sich weiter auf eine Vorrichtung zum Messen einer örtlichen Wanddickenveränderung in einem Prüfobjekt, das eine Außenfläche und eine Innen- fläche aufweist.
Die Erfindung läßt sich insbesondere zur Messung von Wand¬ dickenveränderungen infolge von Rissen oder Abtragungen an der Innenseite von medienbeaufschlagten Rohren, z.B. zur Prü- fung von radioaktiv beaufschlagten Komponenten des Primär- kreislaufes in Kernkraftwerken oder auch bei der Prüfung von Komponenten in konventionellen Kraftwerken, Chemieanlagen, etc., einsetzen. Sie läßt sich mit Vorteil überall dort ein¬ setzen, wo die mögliche Wanddickenveränderung unzugänglich ist, sich also auf der Innenseite des Prüfobjekts befindet, wo aber die Messung von außerhalb, also von der Außenseite des Prüfobjektes, erfolgen soll. Unter dem Begriff "Wand- dickenveränderung" wird hier allgemein eine jede örtliche Vergrößerung oder Verminderung der Wanddicke verstanden, also beispielsweise ein Riß, z.B. durch Spannungskorrosion, eine
Auswaschung, eine Ablösung, eine Material-Abtragung oder -Ver¬ dünnung, aber auch eine Anschweißung, z.B. an einem später mit Asbest verkleideten und somit nicht ohne weiteres zugäng¬ lichen Rohr. Die schnelle und zuverlässige Lokalisierung und Ausmessung (Breite, Tiefe oder Höhe) solcher Wanddickenverän¬ derungen in einem Prüfobjekt von sonst gleicher Wandstärke ist für Überwachungs- und Servicearbeiten von großer Bedeu¬ tung, insbesondere auf dem Nuklearsektor.
An der Innenseite von medienbeaufschlagten Prüfobjekten, wie von metallischen Wänden und beispielsweise von Rohrleitungen des Primärkreislaufes von Kernkraftwerken, können Risse, wie z.B. Spannungskorrosionsrisse, Abtragungen und andere Wand¬ dickenverminderungen, entstehen. Das Ultraschall-Prüfverfahren ist ein übliches zerstörungsfreies Prüfverfahren zum Auffinden solcher Erscheinungen von der Außenseite (Außenfläche des Rohres) her. Mit jenem Prüfverfahren können Rißtiefen von mehr als 10 % der Gesamtwanddicke detektiert und vermessen werden, wenn die prüftechnischen Voraussetzungen (wie Zugäng¬ lichkeit, akustische Isotropie, u.a.) erfüllt sind. Bei Rohren z.B. aus ferritischen Stählen funktioniert jenes Verfahren in der Tat auch. Bei Rohren aus austenitischem Guß jedoch muß das UltraschallPrüfverfahren versagen, da hier eine akustische Anisotropie vorliegt. Das Ultraschall-Prüfverfahren muß auch dort versagen, wo nicht im direkten Kontakt von Prüfstück (Rohr etc.) und Detektor gemessen werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrich¬ tung der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen man - als Alternative zu den bekannten Ultraschall-Verfahren und Ultraschall-Einrichtungen - ebenfalls eine Wanddickenverände- rung, insbesondere eine Wanddickenschwächung wie einen Riß oder eine Abtragung, messen kann. Speziell soll es auch mög¬ lich sein, eine innen liegende, somit nicht ohne weiteres zu¬ gängliche Dickenverminderung der Wand eines Prüfkörpers von außen zu orten und die Tiefe dieser Dickenverminderung auszu- messen. Dies soll insbesondere bei einer Rohrleitung möglich sein. Es soll weiter möglich sein, das Verfahren und die Vor¬ richtung so auszugestalten, daß sie sich für den nuklearen Service eignen.
Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfindungs¬ gemäß gelöst dadurch, a) daß auf der Innenfläche eine radioaktive Belegung oder in der Innenwand eine radioaktive Komponente vorgesehen ist, und b) daß aus dem von der radioaktiven Belegung oder der radioaktiven Komponente ausgehenden Energiespektrum auf die Größe der Wanddickenveränderung geschlossen wird. Eine für die Praxis bedeutsame Realisierung sieht vor, a) daß die Belegung oder die Komponente mindestens zwei unter¬ schiedliche radioaktive Strahler (insbesondere ein Nukleid- gemisch) enthält, beispielsweise Cobalt 60 und Cäsium 137, b) daß am Ort der Wanddickenveränderung an der Außenfläche des Prüfobjekts die Strahlungsflußdichte der beiden radio¬ aktiven Strahler in Abhängigkeit von der Energie gemessen wird, wobei sich zwei energetisch auseinanderliegehde Photo- peaks ergeben, von denen jeder einem der Strahler zugeord- net ist, und c) daß dann eine vorgegebene Relation zwischen den beiden Photopeaks gebildet wird, welche Relation ein Maß für die Größe der Wanddickenveränderung ist.
Hierbei kann bevorzugt so vorgegangen werden, daß das Verhält¬ nis oder das reziproke Verhältnis des Maximalwerts der Photo¬ peaks oder aber der Flächen unter den Photopeaks gebildet wird, welches Verhältnis ein Maß für die Größe der Wanddicken¬ veränderung ist.
Im allgemeinen wird man dabei so vorgehen, daß die gebildete Relation bzw. das gebildete Verhältnis mit gespeicherten Eich¬ kurven verglichen wird, woraus die Größe der Wanddickenverän¬ derung abgeleitet wird, wobei die Eichkurven bevorzugt das Verhältnis der Flächen unter den Photopeaks in Abhängigkeit von durchstrahlter Materialdicke darstellen.
Eine andere für die Praxis bedeutsame Realisierung sieht vor, a) daß am Ort der Wanddickenveränderung an der Außenfläche des Prüfobjekts die Strahlungsflußdichte der radioaktiven
Belegung bzw. der radioaktiven Komponente in Abhängigkeit von der Energie gemessen wird, wobei sich ein Photopeak und ein Comptonrücken ergeben, und b) daß dann eine vorgegebene Relation zwischen dem Photopeak und dem Comptonrücken gebildet wird, welche ein Maß für die Größe der Wanddickenveränderung ist. Die Größe der Wanddickenveränderung kann dann am einfachsten auch hier aus der gebildeten Relation mit Hilfe von (z.B. in einem Rechner abgelegten) Eichkurven ermittelt werden.
Es wird also bei der Erfindung davon ausgegangen, daß auf der Innenfläche des Prüfobjekts einschließlich der Wanddicken¬ schwächung eine radioaktive Belegung (oder in der Innenwand des Prüfobjekts eine radioaktive Komponente) bevorzugt in Form eines Gamma-Strahlers vorhanden ist. Nun sind Risse an der Innenseite medienbeaufschlagter Rohre, z.B. in Komponen¬ ten des Primärkreislaufs von Kernkraftwerken, gelegentlich ohnehin schon radioaktiv, denn in ihnen haben sich technolo¬ gisch bedingte Korrosionsprodukte abgelagert; ihre Gamma¬ strahlung wird dann vorliegend zur Rißtiefenmessung ausge- nutzt. Mit anderen Worten: Diese Ausbildung der Erfindung beruht darauf, daß die radioaktive Belegung bzw. die radio¬ aktive Komponente durch den Betrieb des Prüfobjekts in einer radioaktiven Umgebung bereits entstanden ist, insbesondere in einem Kernkraftwerk. Ist dies nicht der Fall, wird nach einer anderen Ausbildung so vorgegangen, daß die radioaktive Bele¬ gung (bzw. die radioaktive Komponente) vor der Messung der Strahlenflußdichte extra auf die Innenfläche aufgebracht (bzw. in die Innenwand eingebracht) wird. Mit anderen Worten: es können auch geeignete Radiotracer, insbesondere kurzlebige, zur Markierung der Risse eingesetzt werden. Dies gilt z.B. für die Prüfung von Komponenten in konventionellen Kraft¬ werken, Chemieanlagen, etc.
Bei der erwähnten anderen, für die Praxis bedeutsamen Realisierung kann die ohnehin vorhandene oder neu aufgebrachte Belegung mehrere unterschiedliche Strahler, insbesondere mehre¬ re verschiedene Nuklide von unterschiedlicher Strahlungsener¬ gie, enthalten. Dasselbe gilt auch für die in der Innenwand bereits vorhandene oder dort zuvor gebildete radioaktive Kom- ponente. Zur Bildung der vorgegebenen Relation werden dann der Photopeak und der Comptonrücken eines ausgewählten dieser Strahler herangezogen. Gemäß einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, daß die Bele¬ gung bzw. die Komponente dadurch zustandekommt, daß eine inaktive Komponente auf die Innenfläche aufgebracht oder in diese hinein eingebracht wird, und daß dann die inaktive Komponente aktiviert wird, z.B. durch Neutronen- oder Photo¬ nenbestrahlung.
Es wurde bereits dargelegt, daß die radioaktive Belegung oder die radioaktive Komponente bevorzugt einen Ga mastrahler u - faßt. Hierbei kann es sich insbesondere um einen solchen mit einer Energie, die größer als 1 MeV ist, wie z.B. Cobalt 60 (Co-60), handeln. Cobalt 60 (Halbwertsdauer tH = 5,27 a) hat im übrigen zwei Gammastrahlungsenergien, und zwar bei 1,17 MeV und bei 1,33 MeV, die beide für die vorliegenden»Zwecke verwendet werden können. Aber auch Cäsium 137 (Cs-137) mit einer Gammastrahlungsenergie von 0,66 MeV und einer Halbwerts¬ dauer von tH = 30a kann noch in Betracht gezogen werden. Auch In-133m mit einer Gammastrahlungsenergie von 0,39 MeV kann insbesondere als Tracer eingesetzt werden, da es die kurze Halbwertsdauer tH = 1,7 h besitzt.
Bevorzugt wird vor Bildung der genannten Relation die Hinter¬ grundstrahlung abgezogen. Dies kann meßtechnisch geschehen.
Bisher war davon ausgegangen worden, daß der Ort der Wand¬ dickenveränderung bekannt ist. Dies wird vielfach jedoch nicht der Fall sein. Demzufolge ist gemäß einer besonders bevorzug¬ ten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst vor¬ gesehen, daß zum Auffinden des Orts der Wanddickenveränderung die Strahlungsflußdichte in Abhängigkeit des Ortes entlang des Prüfobjekts gemessen wird. Die Aufzeichnung wird ein Diagramm ergeben, aus dem sich u.U. auch die Art der Wand¬ dickenveränderung (z.B. schräg liegender, tief einschneiden¬ der, enger Riß; z.B. breiter, V-förmiger Riß; oder z.B. breite Einkerbung) auf der Wandinnenseite ablesen läßt. Die Kombi¬ nation von Ortung der Wanddickenveränderung und Bestimmung ihrer Größe in zwei aufeinanderfolgenden Meßschritten er- scheint vorliegend besonders bedeutsam, da rasch ein zuver¬ lässiges Ergebnis erreicht wird: Danach wird also zunächst die radioaktiv markierte Innenoberfläche mit nuklearer Me߬ technik, z.B. mittels eines rechnergeführten Manipulators, abgetastet. Von den radioaktiven ga mastrahlenden Belägen der Rißflanken geht eine Strahlung aus, die nach der Ortung und Einstellung auf den Riß energieselektiv gemessen wird. Aus dieser energieselektiven Messung wird dann mittels einer ge¬ eigneten Relation charakteristischer Größen der Photopeaks zweier Strahler oder aber des Photopeaks und des Comptonpeaks (oder Comptonrückens) eines einzelnen Strahlers die Rißtiefe bestimmt.
Zur Messung der Strahlungsflußdichte in Abhängigkeit des Ortes entlang des Prüfobjekts kann in verschiedener Weise vorgegangen werden. Nach einer ersten, besonders bevorzugten Variante ist vorgesehen, daß zur Messung der Strahlungsflu߬ dichte ein Detektor entlang der Außenfläche bewegt wird (sequentielle Messung), welcher bevorzugt mit einem Kollimator ausgerüstet ist. Nach einer zweiten Variante kann auch vorge¬ sehen sein, daß zur Messung der Strahlungsflußdichte ein ent¬ lang des Prüfobjekts sich erstreckendes Nachweissystem, z.B. einen Film oder ein Array von Detektoren umfassend, vorgesehen ist (simultane Messung). Umfaßt das Nachweissystem einen Film oder ein Array von Detektoren, dann sollte dem Film bzw. dem Array ein System von Kollimatoren mit vorgegebenen Schlitzen oder Löchern zugeordnet sein. Die Schlitz- oder Lochkollimato¬ ren wirken hierbei als passive Abbildungselemente.
Es war bereits darauf hingewiesen worden, daß sich das vor¬ liegende Meßverfahren maßgeblich auf die Ermittlung der Photo¬ peaks oder aber des Photopeaks und des Comptonpeaks der Strah¬ lung aus dem Bereich der Wanddickenveränderung abstützt. Aus charakteristischen Größen jeweils beider Peaks wird eine vor- gegebene Relation gebildet, die ein eindeutiges Maß für die
Restwandstärke im betrachteten Bereich und damit für die Wand¬ dickenveränderung ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird bei Photo- und
Comptonpeaks so vorgegangen, daß das Verhältnis oder das rezi¬ proke Verhältnis des Maximalwerts des Photopeaks zum Maximal¬ wert des Comptonruckens gebildet wird, welches Verhältnis ein Maß für die Größe der Wanddickenveränderung ist. Stattdessen kann nach einer weiteren Ausführungsform auch so vorgegangen werden, daß das Verhältnis oder das reziproke Verhältnis der Fläche unter dem Photopeak zur Fläche unter dem Comptonrücken gebildet wird, welches Verhältnis ein Maß für die Größe der Wanddickenveränderung ist. Auch ist es möglich, daß die Dif¬ ferenz der Amplitudenwerte oder der Flächenwerte des Photo¬ peaks und des Comptonruckens gebildet wird, welche Differenz ein Maß für die Größe der Wanddickenveränderung ist. Entspre¬ chendes gilt auch, wenn zwei unterschiedliche Photopeaks aus- gewertet werden. Diese Operationen werden bevorzugt mit Hilfe eines Rechners durchgeführt.
Bezüglich der Vorrichtung wird die genannte Aufgabe erfin¬ dungsgemäß gelöst dadurch, a) daß die Innenfläche mit einer radioaktiven Belegung oder die Innenwand mit einer radioaktiven Komponente versehen ist, wobei die Belegung oder die Komponente mindestens zwei unterschiedliche radioaktive Strahler enthält, bei¬ spielsweise Cobalt 60 und Cäsium 137, b) daß ein Detektor vorgesehen ist, bl) der auf die von der radioaktiven Belegung oder Kompo¬ nente ausgehende Strahlung anspricht, b2) der auf den Ort der Wanddickenveränderung ausrichtbar ist, und b3) der die Strahlungsflußdichte der Strahlung in
Abhängigkeit von der Energie der Strahlung mißt, wobei sich für jeden Strahler ein Photopeak ergibt, c) daß an den Detektor ein Auswertegerät angeschlossen ist, das die Photopeaks identifiziert, das eine vorgegebene Relation zwischen den Photopeaks bildet, insbesondere das Verhältnis der Intensitäten oder aber der Flächen, und das insbesondere Eichkurven berücksichtigt, und d) daß ein Ausgabegerät vorgesehen ist, mit dem die Größe der Wanddickenveränderung quantitativ darstellbar ist.
Die genannte Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung auch er- findungsgemäß dadurch gelöst, a) daß die Innenfläche mit einer radioaktiven Belegung oder die Innenwand mit einer radioaktiven Komponente versehen ist, b) daß ein Detektor vorgesehen ist, bl) der auf die von der radioaktiven Belegung oder Kompo¬ nente ausgehende Strahlung anspricht, b2) der auf den Ort der Wanddickenveränderung ausrichtbar ist, und b3) der die Strahlungsflußdichte der Strahlung in Abhängigkeit von der Energie der Strahlung mißt, wobei sich ein Photopeak und ein Comptonrücken ergeben, c) daß an den Detektor ein Auswertegerät angeschlossen ist, das den Photopeak und den Comptonrücken identifiziert und das eine vorgegebene Relation zwischen dem Photopeak und dem Comptonrücken bildet, welche Relation ein Maß für die Größe der Wanddickenveränderung ist, und d) daß ein Ausgabegerät vorgesehen ist, mit dem die Größe der Wanddickenveränderung quantitativ darstellbar ist.
Bevorzugt umfaßt das Auswertegerät dabei einen Vielkanalanaly- sator, dem intern oder extern ein Rechner zugeordnet ist. Der Rechner besorgt dabei die Bildung der vorgegebenen Relation aus einer charakteristischen Größe des Photopeaks und einer charakteristischen Größe des Comptonpeaks.
Es ist von Vorteil für die Meßgenauigkeit, wenn das Auswerte¬ gerät so eingerichtet ist, daß es störende Linien, Peaks und/ oder Hintergrundstrahlung eliminiert.
Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung ist eine Scan¬ einrichtung vorgesehen, die den Detektor über die zu prüfende Außenfläche führt. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß die Scaneinrichtung operativ mit dem Vielkanalanalysator verbunden ist, welcher auf "Diskriminatorbetrieb" schaltbar ist.
Von besonderem Interesse ist es, wenn die Scaneinrichtung zur Ausführung einer an die Geometrie des Prüfobjekts angepaßten Bewegung eingerichtet ist, insbesondere für eine lineare, mäanderförmige oder zirkuläre Bewegung. Aus Kostenersparnis¬ gründen kann hierbei eine aus der Ultraschallprüftechnik be¬ kannte Scaneinrichtung, die auch unter der Bezeichnung "Mani- pulator" bekannt ist, verwendet werden.
Als Detektor wird bevorzugt ein Sekundärelektronen-Verviel¬ facher mit Szintillator-Kristall verwendet.
Der Detektor ist dabei senkrecht auf die Außenfläche des Prüf¬ körpers (Rohr) ausrichtbar. Er weist bevorzugt einen Kollima¬ tor auf, z.B. aus Blei, der eine Rund- oder Schlitzöffnung zum Eintritt der radioaktiven Strahlung besitzt.
Alternativ zu einem Einzeldetektor kann auch vorgesehen sein, daß zur Einsparung von Scanzeit der Detektor eine Anzahl von energieselektiven Sensoren umfaßt, die sequentiell oder simultan abfragbar sind.
Es ist bereits erwähnt worden, daß häufig die radioaktive
Belegung oder die radioaktive Komponente auf der Innenfläche bzw. in der Innenwand vor der eigentlichen Messung erst er¬ zeugt werden muß. Hierzu ist am Prüfobjekt eine geeignete Einrichtung vorgesehen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung.
Das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren und die erfin- dungsgemäße Vorrichtung haben eine Anzahl von wesentlichen Vorteilen: a) Es ist - anders als bei den Ultraschall-Prüfverfahren - kein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Strahlungs-Detektor und dem Prüfkörper erforderlich (ein solcher Kontakt ist natürlich auch möglich). Es lassen sich also auch Messungen in einem gewissen Abstand z.B. vom zu prüfenden Rohr aus¬ führen, wenn dieses außen korrodiert, lackiert, thermisch isoliert oder in anderer Weise belegt ist.
b) Der Prüfkörper kann - anders als bei den Ultraschall-Prüf- verfahren - aus einem akustisch anisotropen Material be¬ stehen. Er kann z.B. an der zu prüfenden Stelle aus einem Schweißgut oder aus austenitische Stahl bestehen. Dies ist insbesondere für Rohrleitungsprüfungen im Rahmen des nuklearen Service oder bei der Prüfung von Chemianlagen von Bedeutung.
c) Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung können während des Betriebs des Prüfkörpers eingesetzt werden, wenn eine radioaktive Belegung oder eine radioaktive Wandkomponente vorliegt.
d) Experimente haben weiter gezeigt: Die Tiefe von Rissen läßt sich auch dann noch mit einer ausreichenden Genauigkeit be¬ stimmen, wenn nicht nur der innen liegende Riß, sondern zusätzlich auch die Innenseite des Prüfkörpers mit einer nennenswerten radioaktiv strahlenden Schicht belegt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von 8 Figuren näher erläutert. Es zeigen:
FIG 1 eine Vorrichtung zur gammaspektrometrischen Autoradio- graphie eines Rohres; FIG 2 ein Diagramm, in dem die Durchlaßintensität von zwei
Stahlplatten verschiedener Dicke in Abhängigkeit der Energie der durchgelassenen Gammastrahlung dargestellt ist; FIG 3 bis 5 jeweils die Durchlaßintensität einer Stahlplatte mit verschiedenen Formen von Wanddickenschwächungen; FIG 6 die Abhängigkeit des Verhältnisses V, der Summe der
Höhen I der beiden Photopeaks P zur Höhe I des
P c
Comptonpeaks C von der Rißtiefe t bei verschiedenen
Stahldicken d für Co-60 (Eichkurven); FIG 7 die Abhängigkeit des Verhältnisses V2 der Summe der
Flächen A der beiden Photopeaks P zur Fläche A des
P c
Comptonpeaks C von der Rißtiefe t bei verschiedenen
Stahldicken t für Co-60 (Eichkurven); und
FIG 8 eine Eichkurve zur Tiefenauflösung, wobei für eine Cs-137- und eine gleichzeitige Co-60-Markierung das
Photoflächenverhältnis beider Strahler in Abhängigkeit der Restwanddicke y = d - t dargestellt ist.
Nach Figur 1 wird ein Prüfobjekt 2, das eine Außenfläche 4 und eine Innenfläche 6 aufweist, mit dem hier vorgestellten Ver¬ fahren zur gammspektroskopischen Autoradigraphie auf Wand¬ dickenschwächungen untersucht. Bei dem Prüfobjekt 2 handelt es sich vorliegend um ein Rohr aus Stahl der Stärke d, dessen Längsachse mit 8 bezeichnet ist. Das Rohr 2 ist im Normalbe- trieb, z.B. in einem Kernkraftwerk, von einem radioaktiven Medium wie Wasser mit Korrosionsprodukten durchflössen, das auf der Innenfläche 6 eine gammastrahlende radioaktive Bele¬ gung 10, die in Form von kleinen Punkten gezeichnet ist, hin¬ terlassen hat. Stattdessen kann die Belegung 10 zur Durch- führung des vorliegenden Meßverfahrens auch in einem voran¬ gehenden Verfahrensschritt extra eingebracht worden sein. Al¬ ternativ dazu ist es aber auch möglich, in die innen liegenden Wandteile oder in die Innenwand 11 des Rohres 2, also im Be¬ reich der Innenfläche 6, eine radioaktive Komponente einzu- bringen. Dies ist durch mehrere kleine Kreuze 12 verdeutlicht.
Vorliegend ist weiter angenommen, daß in der Wand des Rohres 2 eine Wanddickenveränderung 14, speziell eine Wanddicken¬ schwächung oder ein Riß der Tiefe t, vorliegt. Der Riß 14 hat hier im Beispiel einen rechteckigen Querschnitt, ist relativ dünn und ist senkrecht zur Rohrachse 8 ausgerichtet. Selbst¬ verständlich ist der Riß 14 innen auch mit der radioaktiven Belegung 10 versehen. Das vorliegende Meßverfahren ist aber auf diese rechteckige Form von Rissen nicht beschränkt.
Weitere Rißvarianten sind später- in Figuren 4 und 5 gezeigt.
Der Riß 14 liegt hier an der Stelle x , wobei die Koordinate x die Richtung parallel zur Rohrachse 8 definiert.
Als radioaktive Belegung 10 oder Komponente 12 wird bevorzugt ein Gammastrahler, insbesondere ein Strahler, dessen Energie E größer als 1 MeV ist, herangezogen. Wie bereits dargelegt, kann es sich dabei um Co-60, aber auch um Cs-137 oder In-113m handeln.
Am Ort x der Wanddickenänderung 14, und zwar nahe oder direkt an der Außenfläche 4, wird mittels einer Meßvorrichtung 16 die Strahlenflußdichte I der radioaktiven Belegung 10 bzw. der radioaktiven Komponente 12 in Abhängigkeit von der Strahlungs¬ energie E gemessen. Diese Meßvorrichtung 16 umfaßt einen De¬ tektor 18, der auf die von der radioaktiven Belegung 10 oder von der radioaktiven Komponente 12 ausgehende Gammastrahlung u**- anspricht. Bei der hier angesprochenen Messung I(E, x ) ist der Detektor 18 auf den Ort x der Wanddickenveränderung 14 ausgerichtet.
Der Detektor 18 kann unterschiedlich aufgebaut sein. Bevor- zugt umfaßt er jedoch in bekannter Weise einen Szintilla- tionskristall 20 mit nachgeordnetem Fotomultiplier 22.
Es kann sich beispielsweise um einen NaJ(Tl)-Szintillator- kristall handeln. Beim Szintillationszähler 20, 22 wird die Gammastrahlung im Kristall 20, der üblicherweise - wie erwähnt - ein mit Tl aktivierter NaJ- oder ein CsJ-Kristall mit einem Durchmesser von 30 bis 70 mm und gleicher Höhe ist, absorbiert. Sie wird in einen Lichtblitz umgesetzt, dessen Intensität der Energie des absorbierten Quantes proportional ist. Dieser Lichtblitz wird auf die Fotokathode des Foto¬ sekundärelektronen- Vervielfachers 22 geleitet. Es entsteht ein Ausgangsimpuls p, der gezählt wird, und zwar in einem Vielkanalanalysator 24. Er wird hier auf einem Speicherplatz unter einer Kanalnummer KN gezählt, die der Energie propor¬ tional ist. Solch ein Vielkanalanalysator 24 hat z.B. 256 oder 1024 Kanäle.
Um eine höhere Auflösung zu erhalten (insbesondere für die später beschriebene Ortskurvendetektion, bei der die Zählrate I(x) in Abhängigkeit vom Weg x ermittelt wird), ist es vor¬ teilhaft, einen Kollimator 26 zu verwenden. Dieser besteht z.B. aus Blei und schirmt die Detektorfläche bis auf ein kleines Fenster 28 in Form eines Schlitzes oder eines Rund¬ loches ab. Somit wird nur die Gammastrahlung detektiert, die direkt von der Quelle 10 bzw. 12 zum Detektor 18 gelangt.
Auf dem Display oder Bildschirm 30 und/oder ausgedruckt vom Drucker 32 des Vielkanalanalysators 24 werden Darstellungen I(E, x0) oder I(KN) erhalten, die qualitativ in Figur 2 ge¬ zeigt sind. Im Photopeak P werden Gammaquanten erfaßt, die auf direktem Weg von der Quelle, also dem markierten Riß 14 an der Rohrinnenseite 6, zum Szintillations-Detektor 18 ge¬ langt sind. Und in dem Comptonpeak, in dem Comptonrücken oder der Comptonflanke C werden Gammaquanten erfaßt, die infolge des Comptoneffektes im Material (z.B. Stahl) des Rohres 2 eine geringere Energie erhalten haben.
Das vorliegende Verfahren beruht somit auf der energieselek¬ tiven Detektion der Gammastrahlung, die von der in den Riß 14 eingedrungenen oder auf der Oberfläche 6 angelagerten radio¬ aktiven Substanz 10 ausgeht und die nach entsprechender Schwächung im Material des Rohres 2 den Detektor 18 erreicht.
Zu Figur 2 ist noch folgendes zu sagen: Dargestellt ist das Energiespektrum I(E) oder I(KN) einer flächigen Cs-137-Gamma- quelle, und zwar in Kurve a hinter einer Stahlplatte von 10 mm Dicke und in Kurve b hinter einer Stahlplatte von 40 mm Dicke. Die Meßdauer betrug bei der gewählten Markierung von 2 x 0,4 MBq/7 mm2 etwa 2 Minuten für das Gesamtspektrum. Es wurde ein Vielkanalanalysator mit 256 Kanälen verwendet (KN = Kanal- Nummer).
Am Detektor 18 ist ein Auswertegerät 36 angeschlossen, das einerseits aus dem Vielkanalanalysator 24 und andererseits aus einem damit verbundenen Rechner 38 besteht. Dieses Auswerte¬ gerät 36 ist in der Lage, den Photopeak P und den Compton¬ rücken C zu identifizieren und auch eine vorgegebene Relation zwischen einer charakteristischen Größe des Photopeaks P und der gleichen charakteristischen Größe des Comptonruckens C zu bilden. Beispielsweise bildet der Rechner 38 das Verhältnis V-, = I /I , wobei I die Höhe des Photopeaks P und I die Höhe des Comptonpeaks C ist. Oder aber der Rechner 38 bildet das Verhältnis V2 = A /A , wobei A die Fläche des Photopeaks P und Ac die Fläche des Comptonpeaks C bedeutet.
Im Rechner 38 sind zuvor an Proben gemessene Eichkurven VI* oder V2* eingespeichert. Solche Eichkurven sind für Co-60 in Figur 6 bzw. Figur 7 gezeigt. Es handelt sich dabei um an Stahl gemessene Eichkurven VI* bzw. V2* für verschiedene Stahldicken d (d = 20, 30, 40, 50, 60 und 70 mm) und für verschiedene Rißtiefen t (t von 0 bis 20 mm).
Hat der Rechner 38 also z.B. ein Verhältnis V, = 0,20 aus der Messung in einem Stahlrohr 2 der Dicke d = 30 mm für Co-60- Strahlung ermittelt, so ergibt der Vergleich des Rechners 38 mit den eingespeicherten Eichkurven VI*, daß zu diesem Wert V-, eine Rißtiefe t von etwa t = 13 mm gehört. Dies ist in Figur 6 durch zwei Pfeile verdeutlicht und wird als Ergebnis fest- gehalten.
Am Computer 38 ist weiterhin ein Ausgabegerät 40 vorgesehen, mit dem die aus C und P ermittelte Größe t = 13 mm der Wand¬ dickenveränderung 14 quantitativ darstellbar ist, z.B. als Wert auf einem Papierstreifen oder als Balken auf einem Bildschirm. Zur Speicherung der Eichkurven ist generell folgendes zu sagen: Man nimmt für verschiedene Nuklide die Energiespektren bei verschiedenen Durchstrahlungsdicken d auf und bestimmt daraus das Verhältnis der Höhe I des Photopeaks P zur Höhe I des Comptonpeaks C oder aber das Verhältnis der Fläche A des Photopeaks P zur Fläche Ac des Comptonpeaks C. Da die Rohrwanddicke d bekannt ist, erhält man aus der Differenz (d-y) der Rohrwanddicke d und der Durchstrahlungsdicke y die Rißtiefe t: Es gilt t = d - y. Die daraus erhaltenen Eichkur- ven sind wegen der Verhältnisbildung von anderen Einflüssen, wie Aktivität und Fehlerform, unabhängig. Prinzipiell sind auch andere Verhältnisse als IQ IC oder A /A denkbar, z.B. auf der Grundlage einer Schwerpunktbildung oder einer anderen Gewichtung.
Der Rechner 38 erfüllt vorliegend noch eine weitere wichtige Funktion: Er steuert eine Scaneinrichtung 44, die den Detek¬ tor 18 über die zu prüfende Außenfläche 4 des Rohres 2 führt. Hierbei kann es sich insbesondere um eine aus der Ultraschall- prüftechnik an sich bekannte Scaneinrichtung 44, die gelegent¬ lich auch als "Manipulator" bezeichnet wird, handeln. Vorlie¬ gend sorgt sie für eine schrittweise lineare Bewegung des Detektors 18 in x-Richtung parallel und in einigem Abstand zur Außenfläche 4 des Rohres 2. Stattdessen könnte aber auch ein jeweils versetzter Umlauf peripher um das Rohr 2 vorge¬ sehen sein. Auch ein mäanderförmiger Lauf entlang des Rohres 2 ist natürlich möglich.
Der Detektor 18 kann insbesondere intelligenzgeführt sein. Das heißt dort, wo wenig oder keine Intensität I registriert wird, läuft der Detektor 18 vergleichsweise schnell, um Me߬ zeit zu sparen.
Der Rechner 38 kann somit so ausgestaltet werden, daß in ihm Materialdaten, wie die Schwächungskoeffizienten für die zur radioaktiven Markierung der Rißflanken anstehenden Gamma¬ strahlungsenergien, Wanddicken etc. sowie Prüfkörperdaten, Geometrie, Material etc. eingegeben werden. Es läßt sich für den Rechner 38 ein Rechenprogramm schreiben, mit dem der Rechner 38 daraus die Prüfschrit-te für den rechnergeführten Manipulator 44 ermittelt.
In den Figuren 3 bis 5 sind Diagramme I(x) für Stahl der Dicke d = 30 mm und für drei verschiedene Rißvarianten A, B und C der Rißtiefe t = 10 mm dargestellt. Die Variante A ent¬ spricht der aus FIG 1 bekannten Form des Risses 14. Bei der Variante B handelt es sich um einen schräg liegenden Riß, und die Variante C ist ein V-förmiger Riß. Die Aufnahmen wurden mit einem Szintillationsdetektor 18 mit Kollimator 26 mit Lochschlitz 28 gemacht. Im Abstand x = 5 mm befand sich jeweils ein Meßpunkt, und die Meßdauer pro Meßpunkt betrug jeweils 60 sec.
Aus den Figuren 3 bis 5 ist zu erkennen, daß sich mit dieser langsamen Kollimator-Abtast-Technik sogar Aussagen über die Form des betreffenden Risses 14 machen lassen, denn die drei Meßkurven spiegeln recht gut und charakteristisch die Form des betreffenden Risses wider.
Mit Hilfe der Scaneinrichtung 44 läßt sich also das Rohr 2 recht schnell auf Vorhandensein von Wanddickenveränderungen 14 abtasten. Darüber hinaus läßt sich bei einem wiederholten langsamen Abtasten an der interessierenden Stelle x , diesmal mit Kollimator 26, Aufschluß über die Art der betreffenden Wanddickenveränderung 14 gewinnen.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß man in der Regel in zwei Schritten vorgehen wird: Man wird zunächst (mit oder ohne Kollimator 26) die Intensität I(x) messen, um den Ort xQ der Wanddickenveränderung 14 aufzufinden. Dann wird man an diesem Ort x0 die Intensität I(E, xQ) messen, um aus charak- teristischen Größen des Comptonpeaks C und des Photopeaks P auf die Tiefe t (bei einer Verminderung) oder auch Höhe (bei einer Verstärkung) der Wanddickenveränderung 14 quantitativ zu schließen. Eine etwas ausgefeiltere Prüftechnologie, insbesondere für Nuklearkomponenten, sieht die folgenden fünf Schritte vor:
1. Messung oder Berechnung der Strahlungsflußdichtej Festlegung der Scangeschwindigkeit.
2. Einmaliges Spektro etrieren am Rohr 2 zur Auswahl des Photopeaks P eines geeigneten Nuklids, das in der Belegung 10 oder als Einschluß 12 im Rohrmaterial vorhanden ist. Für das weitere Arbeiten wird die Meßvorrichtung auf die Energie dieses Photopeaks P eingestellt.
3. Scannen des Rohres 2 mit Szintillatorkristall mit konstan¬ ter Geschwindigkeit im Bereich des Photopeaks P des ausge- wählten Nuklids zur schnellen Auffindung eines etwaigen
Risses 14 oder einer eventuellen anderen Wanddickenvermin¬ derung. Das Scannen kann z.B. in einem Prüfraster (= Ab¬ stand der Meßpunkte) von 10 mm x 10 mm vorgenommen werden. Es wird hierbei jeweils die Gammastrahlungsflußdichte I in Abhängigkeit vom Ort x bestimmt.
4. Bei Detektion eines solchen Fehlers, d.h. bei Überschrei¬ tung einer vorgegebenen Zählrate Im an einem bestimmten Ort XQ, dort punktuelle Abtastung mit Szintillatordetektor 18 und Kollimator 26 zur Erkennung der Rißform und der örtlichen Ausdehnung des Risses.
5. Aufnahme des Gammaspektrums I(E, xQ) an diesem Ort XQ zur Bestimmung der Rißtiefe t aus einer Relation charakteri- stischer Größen von Comptonpeak C und Photopeak P mittels Eichkurven; diese Aufnahme erfolgt zweckmäßig auch mit Kollimator 26 zur Erhöhung des örtlichen Auflösungs¬ vermögens.
Es ist empfehlenswert, das Untergrundspektrum und das Spektrum an einer fehlerlosen Stelle x aufzunehmen und dann von den einzelnen gemessenen Spektren zu subtrahieren. Das Verfahren ist - ebenso wie die Vorrichtung - auch für andere Rohrleitungssysteme als in der Nukleartechnik anwend¬ bar, z.B. in Chemianlagen, wenn- diese Systeme mit einem radio¬ aktiven Tracer (Radiotracer) markiert werden.
Zur positionsempfindlichen Messung von Gammastrahlung kommen prinzipiell auch Halogensilber-Filme (die nichtenergieselektiv detektieren) sowie Gamma-Zählrohre in Frage. Infolge der höheren Detektionswahrscheinlichkeit wird hier jedoch dem Szintillationszähler 18 der Vorrang gegeben. Ein weiterer
Vorteil ist dessen geringe Masse und mechanische Unempfind- lichkeit. Mit einem Szintillationszähler 18 ist durch eine elektronisch arbeitende Amplitudenklassierung auf einfache und direkte Weise energieselektiv zu arbeiten, was für die vorliegende gammaspektrometrische Autoradiographie erforder¬ lich ist. Deren Prinzip wird am einfachsten verwirklicht durch weniger leicht verfügbare Bauelemente, und zwar durch einen Szintillationszähler 18 (incl. Hochspannungsversorgung), ein Vielkanalspektrometer 24 und durch rechnergeführte Manipulatortechnik 44.
Die weitere für die Praxis bedeutsame Realisierung soll kurz anhand der Figur 8 erläutert werden. Dabei ist zu beachten, daß die vorangehend bei den Figuren 1 bis 7 gemachten Bemer- kungen sinngemäß auf diese weitere Realisierung zu übertragen sind. Diese Realisierung geht davon aus, daß die Quelle der Strahlungsdetektion ein Nuklidgemisch oder Isotopengemisch von mindestens zwei Strahlern ist. Bei diesen Strahlern kann es sich z. B. um Cs-137 und Co-60 handeln. Hierbei werden die beiden energetisch weit auseinanderliegenden Linien (Photo¬ peaks) der beiden radioaktiven Nuklide genutzt. Genutzt wird zur Restwanddicken- oder Rißtiefenbestimmung das Verhältnis der Photopeaks Pl, P2 beider Nuklide in Abhängigkeit von der durchstrahlten Materialdicke. Gemessen wird also über die Hintergrundstrahlung das Verhältnis (Maxima, Flächen) der beiden Photolinien. Da der Schwächungskoeffizient energie¬ abhängig ist, wird dieses Verhältnis am Rißort x sich ändern; es wird ein Maß für die Rißtiefe t sein. Die in Figur 1 ge¬ zeigte Apparatur kann mit geringfügigen Modifikationen (vergleiche Patentanspruch 21) verwendet werden.
In Figur 8 ist die Eichkurve aus dem Verhältnis der Photopeaks Pl, P2 von Cs-137 und Co-60 dargestellt. Aufgetragen ist W* = Ap(Cs)/Ap(Co) in Abhängigkeit der Restwanddicke y = d - t, wobei Ap(Cs) die Fläche unter dem Photopeak von Cäsium und Ap(Co) die Fläche unter dem Photopeak von Cobalt bedeutet. Aufgrund unterschiedlicher Gammaenergien der Nuklide haben diese Nuklide Cs, Co unterschiedliche Schwächungskoeffizien¬ ten. Das heißt, das Nuklid mit geringerer Gammaenergie wird beim Durchgang durch diesselbe Wand- oder Materialdicke stärker geschwächt als das mit höherer Energie. Das heißt, Cs-137 wird stärker geschwächt als Co-60. Demzufolge steigt das Verhältnis W der Photopeakfläche Ap(Co) von Co-60 zur Photopeakfläche Ap(Cs) von Cs-137 mit wachsender durchstrahl¬ ter Schichtdicke. Analog zu Figur 6 ist durch zwei Pfeile der Gang der Ablesung von y bei einer gemessenen Relation W dargestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Messung einer Wanddickenveränderung, insbe¬ sondere einer Wanddickenschwächung (14), in einem Prüfobjekt (2), das eine Außenfläche (4) und eine Innenfläche (6) auf¬ weist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , a) daß auf der Innenfläche (6) eine radioaktive Belegung (10) oder in der Innenwand (11) eine radioaktive Komponente
(12) vorgesehen ist, und b) daß aus dem von der radioaktiven Belegung (10) oder der radioaktiven Komponente (12) ausgehenden Energiespektrum auf die Größe (t) der Wanddickenveränderung (14) geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , a) daß die Belegung (10) oder die Komponente (12) mindestens zwei unterschiedliche radioaktive Strahler (insbesondere ein Nukleidgemisch) enthält, beispielsweise. Cobalt 60 und Cäsium 137, b) daß am Ort (X ) der Wanddickenveränderung (14) an der Außenfläche (4) des Prüfobjekts (2) die Strahlungsflu߬ dichte (I) der beiden radioaktiven Strahler in Abhängig¬ keit von der Energie (E) gemessen wird, wobei sich zwei energetisch auseinanderliegende Photopeaks (Pl, P2) erge¬ ben, von denen jeder einem der Strahler zugeordnet ist, und c) daß dann eine vorgegebene Relation (W) zwischen den beiden Photopeaks (Pl, P2) gebildet wird, welche Relation (W) ein Maß für die Größe (t) der Wanddickenveränderung (14) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß das Verhältnis oder das reziproke Verhältnis des Maximalwerts (1^, I2) der Photopeaks (Pl, P2) oder aber der Flächen (A^, A2) unter den Photopeaks (Pl, P2) gebildet wird, welches Verhältnis ein Maß für die Größe (t) der Wanddickenveränderung (14) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die gebildete Relation (W) bzw. das gebildete Verhältnis mit gespeicherten Eichkurven (W*) verglichen wird, woraus die Größe (t) der Wanddickenver- änderung (14) abgeleitet wird, wobei die Eichkurven (W*) be¬ vorzugt das Verhältnis der Flächen unter den Photopeaks (Pl, P2) in Abhängigkeit von durchstrahlter Materialdicke (d) dar¬ stellen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , a) daß am Ort (x ) der Wanddickenveränderung (14) an der Außenfläche (4) des Prüfobjekts (2) die Strahlungsflußdich¬ te (I) der radioaktiven Belegung (10) bzw. der radioaktiven Komponente (12) in Abhängigkeit von der Energie (E) gemes¬ sen wird, wobei sich ein Photopeak (P) und ein Compton¬ rücken (C) ergeben, und b) daß dann eine vorgegebene Relation (V,, V2) zwischen dem Photopeak (P) und dem Comptonrücken (C) gebildet wird, welche ein Maß (y) für die Größe (t) der Wanddickenverän¬ derung (14) ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Auffinden des Orts (xQ) der Wanddickenveränderung (14) die Strahlungsflußdichte (I) in Abhängigkeit des Orts (x) entlang des Prüfobjekts (2) gemessen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß zur Messung der Strahlungsflußdichte
(I) ein Detektor (18) entlang der Außenfläche (4) bewegt wird (sequentielle Messung), welcher bevorzugt mit einem Kollima¬ tor (26) ausgerüstet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß zur Messung der Strahlungsflußdichte (I) ein entlang des Prüfobjekts (2) sich erstreckendes Nach- weissystem, z. B. einen Film oder ein Array von
Detektoren umfassend, vorgesehen ist (simultane Messung).
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß das Nachweissystem einen Film oder ein Array von Detektoren umfaßt, und daß dem Film bzw. dem Array ein System von Kollimatoren mit vorgegebenen Schlitzen oder Löchern zugeordnet ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Ver¬ hältnis (v oder das reziproke Verhältnis des Maximalwerts
(I ) des Photopeaks (P) zum Maximalwert (I ) des Compton- P c rückens (C) gebildet wird, welches Verhältnis (V-,) ein Maß für die Größe (t) der Wanddickenveränderung (14) ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verhältnis (V2) oder das reziproke Verhältnis der Fläche (A ) unter dem Photopeak (P) zur Fläche (A ) unter dem Compton¬ rücken (C) gebildet wird, welches Verhältnis (V2) ein Maß für die Größe (t) der Wanddickenveränderung (14) ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Diffe¬ renz der Amplitudenwerte (Ip, Ic) oder der Flächenwerte (Ap,
Ac) des Photopeaks (P) und des Comptonruckens (C) gebildet wird, welche Differenz ein Maß für die Größe (t) der Wand¬ dickenveränderung (14) ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Belegung (10) oder die Komponente (12) mehrere unterschied¬ liche radioaktive Strahler (insbesondere Nuklide) enthält, und daß zur Bildung der Relation der Photopeak (P) und der Comptonrücken (C) eines ausgewählten dieser Strahler heran¬ gezogen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die radioaktive Belegung (10) bzw. die radioaktive Komponente (12) vor der Messung auf die Innenfläche (6) aufgebracht bzw. in die Innenwand (11) eingebracht wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die radio¬ aktive Belegung (10) bzw. die radioaktive Komponente (12) durch den Betrieb des Prüfobjekts (2) in einer radioaktiven
Umgebung entstanden ist, insbesondere in einem Kernkraftwerk.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bele- gung (10) bzw. die Komponente (12) dadurch zustandekommt, daß eine inaktive Komponente auf die Innenfläche (6) aufgebracht oder in diese hinein eingebracht wird, und daß dann die inak¬ tive Komponente aktiviert wird, z.B. durch Neutronen- oder Photonenbestrahlung.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die radio¬ aktive Belegung (10) oder Komponente (12) einen Ga mastrahler, insbesondere einen solchen mit einer Energie größer als 1 MeV wie Cobalt 60, umfaßt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß vor Bil¬ dung der genannten Relation (V- V2) die Hintergrundstrahlung abgezogen wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die gebil¬ dete Relation (V^, V2) mit gespeicherten Eichkurven (VI*, V2*) verglichen wird, woraus die Größe (t) der Wanddickenverände¬ rung (14) abgeleitet wird, wobei die Eichkurven (VI*, V2*) bevorzugt das Verhältnis der Fläche (Ap) unter dem Photopeak (P) zur Fläche (Ac) unter dem Comptonrücken (C) in Abhängig¬ keit von durchstrahlter Materialdicke (d) darstellen.
20. Vorrichtung zum Messen einer Wanddickenveränderung in einem Prüfobjekt (2), das eine Außenfläche (4) und eine Innen¬ fläche (6) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , a) daß die Innenfläche (6) mit einer radioaktiven Belegung (10) oder die Innenwand (11) mit einer radioaktiven Kompo- nente (12) versehen ist, wobei die Belegung (10) oder die Komponente (12) mindestens zwei unterschiedliche radio¬ aktive Strahler enthält, beispielsweise Cobalt 60 und Cäsium 137, b) daß ein Detektor (18) vorgesehen ist, bl) der auf die von der radioaktiven Belegung (10) oder Komponente (12) ausgehende Strahlung ( y") anspricht, b2) der auf den Ort (xQ) der Wanddickenveränderung (14) aus¬ richtbar ist, und b3) der die Strahlungsflußdichte (I) der Strahlung in Abhän- gigkeit von der Energie (E) der Strahlung mißt, wobei sich für jeden Strahler ein Photopeak (Pl, P2) ergibt, c) daß an den Detektor (18) ein Auswertegerät (36) angeschlos¬ sen ist, das die Photopeaks (Pl, P2) identifiziert, das eine vorgegebene Relation (W) zwischen den Photopeaks (Pl, P2) bildet, insbesondere das Verhältnis der Intensitäten oder aber der Flächen, und das insbesondere Eichkurven berücksichtigt, und d) daß ein Ausgabegerät (40) vorgesehen ist, mit dem die Größe (t) der Wanddickenveränderung (14) quantitativ darstellbar ist.
21. Vorrichtung zum Messen einer Wanddickenveränderung in einem Prüfobjekt (2), das eine Außenfläche (4) und eine Innen¬ fläche (6) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , a) daß die Innenfläche (6) mit einer radioaktiven Belegung (10) oder die Innenwand (11) mit einer radioaktiven Kompo- 1 nente (12) versehen ist, b) daß ein Detektor (18) vorgesehen ist, bl) der auf die von der radioaktiven Belegung (10) oder Komponente (12) ausgehende Strahlung ( V") anspricht,
5 b2) der auf den Ort (xQ) der Wanddickenveränderung (14) aus¬ richtbar ist, und b3) der die Strahlungsflußdichte (I) der Strahlung in Ab¬ hängigkeit von der Energie (E) der Strahlung mißt, wobei ,0 sich ein Photopeak (P) und ein Comptonrücken (C) ergeben, c) daß an den Detektor (18) ein Auswertegerät (36) angeschlos¬ sen ist, das den Photopeak (P) und den Comptonrücken (C) identifiziert und das eine vorgegebene Relation (V, , V2) zwischen dem Photopeak (P) und dem Comptonrücken (C) bil-
,- det, welche Relation ein Maß für die Größe (t) der Wand¬ dickenveränderung (14) ist, und d) daß ein Ausgabegerät (40) vorgesehen ist, mit dem die Größe (t) der Wanddickenveränderung (14) quantitativ darstellbar ist. 0
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Auswertegerät (36) einen Vielkanalanalysator (24) umfaßt, dem intern oder extern ein Rechner (38) zugeordnet ist. 5
23. Vorrichtung nach Anspruch 20, 21 oder 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Auswertegerät (36) so eingerichtet ist, daß es störende Linien, Peaks und/oder Hin¬ tergrundstrahlung eliminiert. 0
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23 d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Scanein¬ richtung (44) vorgesehen ist, die den Detektor (18) über die zu prüfende Außenfläche (4) führt. 5
25. Vorrichtung nach Anspruch 22 und 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Scaneinrichtung (44) operativ mit dem Vielkanalanalysator (24) verbunden ist, welcher auf "Diskriminatorbetrieb" schaltbar ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 oder 25, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Scanein¬ richtung (44) zur Ausführung einer an die Geometrie des Prüf¬ objekts (2) angepaßten Bewegung eingerichtet ist, insbeson- dere für eine lineare, mäanderförmige oder zirkuläre Bewe¬ gung, und daß sie insbesondere eine aus der Ultraschall-Prüf¬ technik bekannte Scaneinrichtung (Manipulator) ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 26, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Detektor
(18) einen Sekundärelektronenvervielfacher (22) mit Szintil- lator (20) umfaßt.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 27, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Einspa¬ rung von Scanzeit der Detektor (18) eine Anzahl von energie¬ selektiven Sensoren umfaßt, die sequentiell oder simultan abfragbar sind.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Detektor (18) senkrecht auf die Außenfläche (4) ausrichtbar ist und bevorzugt einen Kollimator (26) aufweist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Prüfobjekt (2) eine Einrichtung vorgesehen ist, über die die radioaktive Belegung (10) auf dem Prüfobjekt (2) oder die radioaktive Komponentenschicht (12) in dem Prüfobjekt (2) erzeugbar ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Prüfobjekt (2) ein Rohr ist, das insbesondere aus einem austenitischen Material besteht.
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