مترجم: محمود کریمی شرودانی
منبع:راسخون
منبع:راسخون
قبل از جنگ جهانی دوم تکنیک سونار محققان فراصوت را وا داشت تا به پیدا کردن راه‌هایی برای استفاده از روش سونار در تشخیص‌های پزشکی نمایند. (سونار تکنیک فرستادن امواج صوتی به درون آب و مشاهده‌ی پژواک‌های برگشتی برای تشخیص اشیای زیر آب می‌باشد). در سال 1929 و 1935 Sokolov به مطالعه‌ی استفاده از امواج فراصوتی برای کشف اشیای فلزی پرداخت. در سال 1931 Mulhavser حق ثبت شده‌ی انحصاری برای استفاده از امواج فراصوتی جهت تشخیص عیوب در جامدات با استفاده از دو مبدل را بدست آورد. در سال 1940 Firestone و در سال 1945 Simons با استفاده از تکنیک پالس اکو به توسعه‌ی آزمون فراصوتی پرداختند.
کمی پس از پایان جنگ جهانی دوم محققان در ژاپن شروع به بررسی توانایی‌های تشخیصی پزشکی فراصوت نمودند. اولین تجهیزات فراصوتی از نحوه‌ی نمایش A-MODE با استفاده از اکوهایی (همانند صفحه‌ی رادار) بر روی یک نمایش گر اسیلوسکوپ استفاده می‌کردند. این دستگاه‌ها پس از آن به علت استفاده از روش نمایش B-MODE به تصویری با دو بعدی و مقیاس خاکستری روی آوردند. (مقیاس خاکستری یا Gray Scale تصویری است که در آن سایه‌هایی از رنگ سفید تا رنگ سیاه به صورت متغیر وجود دارند)
تا دهه‌ی 1950 کارهای ژاپن در فراصوت در ایالات متحده و اروپا نسبتاً ناشناخته بود. پس از آن محققان یافته‌هایشان را برای استفاده از فراصوت جهت کشف سنگ‌های کیسه‌ی صفرا و تومورها و غیره به جامعه‌ی بین المللی پزشکی ارائه کردند. هم چنین ژاپن اولین کشوری بود که فراصوت داپلر را استفاده نمود. فراصوت داپلر کاربردی از فراصوت است که بوسیله ی آن می‌توان اشیائی که درون چیزی در حال حرکت هستند را کشف کرد. همانند خونی که درون قلب با سرعت حرکت می‌کند.
در طی دهه های بعدی پیشتازان فراصوتی که در ایالات متحده کار می‌کردند. به بسیاری از ابداع‌ها و کشف‌های مهم در این حوزه کمک نمودند. محققان استفاده از فراصوت برای کشف سرطان‌های بالقوه و برای تصویرسازی از تومورها در موجودات زنده و در بافت‌های جدا شده را فرا گرفتند. تصویر برداری لحظه ای (تصویربرداری زمان واقعی یا Real- Time Imaging) ابزار تشخیص مهم دیگری برای پزشکان بود که تصویرهای فراصوتی را در زمان انجام اسکن و مستقیماً بر روی سیستم نمایش CRT فراهم می‌نمود. معرفی داپلر طیفی و بعدها داپلر رنگی موجب نمایش جریان خون با رنگ‌های متنوع شد و سرعت و جهت جریان را نمایان می‌ساخت.
آغاز ارزیابی غیر مخرب ( NDE)
آزمون‌های غیرمخرب برای دهه های زیادی مورد استفاده بوده است. این آزمون‌ها با پیشرفت‌های تکنولوژیکی رخ داده در طی جنگ جهانی دوم و تلاش‌های دفاعی پس از آن پیشرفت‌های اولیه‌ی سریعی در تجهیزات داشته است. در دوران اولیه هدف اصلی کشف عیوب بود. به عنوان بخشی از طراحی عمر مطمئن این طور تصور می‌شد که یک سازه نباید در طی دوران عمرش دچار عیب‌های ماکروسکوپی شود و کشف چنین عیب‌هایی موجب حذف آن قطعه از کار می‌شد. در پاسخ به این نیاز به طور فزاینده ای تکنیک‌های پیچیده ای که از امواج فراصوتی، جریان گردابی، اشعه‌ی ایکس، رنگ نافذ، ذرات مغناطیسی و دیگر انواع انرژی‌های آزمون گر استفاده می‌کردند، پدیدار گشتند.
در دهه‌ی 1970 دو اتفاقی که منجر به تغییرات بزرگ در حوزه‌ی NDT گردید، رخ داد. اول بهبودهای صورت گرفته در تکنولوژی بود که منجر به توانایی کشف عیوب کوچک گردید. چنین چیزی منجر به رد شدن قطعات بیشتری شد. اگر چه احتمال نقص در قطعات تغییر نکرده بود. اما در نظمی در مکانیک شکست پدیدار شد. که چنین چیزی شخص را در پیش بینی این که آیا با یک ترک با اندازه ای معین و تحت یک بارگذاری مشخص، هنگامی که خواص سختی شکست ماده را بدانیم موجب نقص خواهد شد یا نه قادر می‌ساخت. قوانین دیگری برای پیش بینی نرخ رشد ترک‌ها تحت بارگذاری تناوبی (خستگی)، تدوین گردید با ظهور این ابزارها اگر اندازه‌ی عیوب قابل دانستن بود، امکان پذیرفتن سازه‌هایی که دارای عیب بودند فراهم شد. چنین چیزی مبانی فلسفه‌ی جدید طراحی تحمل آسیب را تشکیل داد. قطعاتی که دارای عیوب شناخته شده بودند، مادامی که مسلم بود عیب‌های آن‌ها به اندازه‌ی بحرانی و منجر به شکست قطعه نخواهند رسید، می‌توانستند به کار ادامه دهند.
بنابراین چالش جدیدی برای جامعه‌ی آزمون‌های غیر مخرب پدیدار گردید. کشف کردن کافی نبود. چیز دیگری که لازم بود، بدست آوردن اطلاعات کمی درباره‌ی اندازه‌ی عیب بود تا از آن بتوان به عنوان یک داده ورودی برای مکانیک شکستی که برای پیش بینی عمر باقی مانده پایه گذاری شده بود، مورد استفاده قرار گیرد. نیاز به اطلاعات کمی به خصوص در صنایع دفاعی و نیروگاههای هسته ای به شدت بالا بود. و منجر به ظهور ارزیابی‌های غیر مخرب کمی ( QNDE) به عنوان یک زمینه‌ی مهندسی و تحقیقاتی جدید گردید.
کمی پس از پایان جنگ جهانی دوم محققان در ژاپن شروع به بررسی توانایی‌های تشخیصی پزشکی فراصوت نمودند. اولین تجهیزات فراصوتی از نحوه‌ی نمایش A-MODE با استفاده از اکوهایی (همانند صفحه‌ی رادار) بر روی یک نمایش گر اسیلوسکوپ استفاده می‌کردند. این دستگاه‌ها پس از آن به علت استفاده از روش نمایش B-MODE به تصویری با دو بعدی و مقیاس خاکستری روی آوردند. (مقیاس خاکستری یا Gray Scale تصویری است که در آن سایه‌هایی از رنگ سفید تا رنگ سیاه به صورت متغیر وجود دارند)
تا دهه‌ی 1950 کارهای ژاپن در فراصوت در ایالات متحده و اروپا نسبتاً ناشناخته بود. پس از آن محققان یافته‌هایشان را برای استفاده از فراصوت جهت کشف سنگ‌های کیسه‌ی صفرا و تومورها و غیره به جامعه‌ی بین المللی پزشکی ارائه کردند. هم چنین ژاپن اولین کشوری بود که فراصوت داپلر را استفاده نمود. فراصوت داپلر کاربردی از فراصوت است که بوسیله ی آن می‌توان اشیائی که درون چیزی در حال حرکت هستند را کشف کرد. همانند خونی که درون قلب با سرعت حرکت می‌کند.
آغاز ارزیابی غیر مخرب ( NDE)
آزمون‌های غیرمخرب برای دهه های زیادی مورد استفاده بوده است. این آزمون‌ها با پیشرفت‌های تکنولوژیکی رخ داده در طی جنگ جهانی دوم و تلاش‌های دفاعی پس از آن پیشرفت‌های اولیه‌ی سریعی در تجهیزات داشته است. در دوران اولیه هدف اصلی کشف عیوب بود. به عنوان بخشی از طراحی عمر مطمئن این طور تصور می‌شد که یک سازه نباید در طی دوران عمرش دچار عیب‌های ماکروسکوپی شود و کشف چنین عیب‌هایی موجب حذف آن قطعه از کار می‌شد. در پاسخ به این نیاز به طور فزاینده ای تکنیک‌های پیچیده ای که از امواج فراصوتی، جریان گردابی، اشعه‌ی ایکس، رنگ نافذ، ذرات مغناطیسی و دیگر انواع انرژی‌های آزمون گر استفاده می‌کردند، پدیدار گشتند.
در دهه‌ی 1970 دو اتفاقی که منجر به تغییرات بزرگ در حوزه‌ی NDT گردید، رخ داد. اول بهبودهای صورت گرفته در تکنولوژی بود که منجر به توانایی کشف عیوب کوچک گردید. چنین چیزی منجر به رد شدن قطعات بیشتری شد. اگر چه احتمال نقص در قطعات تغییر نکرده بود. اما در نظمی در مکانیک شکست پدیدار شد. که چنین چیزی شخص را در پیش بینی این که آیا با یک ترک با اندازه ای معین و تحت یک بارگذاری مشخص، هنگامی که خواص سختی شکست ماده را بدانیم موجب نقص خواهد شد یا نه قادر می‌ساخت. قوانین دیگری برای پیش بینی نرخ رشد ترک‌ها تحت بارگذاری تناوبی (خستگی)، تدوین گردید با ظهور این ابزارها اگر اندازه‌ی عیوب قابل دانستن بود، امکان پذیرفتن سازه‌هایی که دارای عیب بودند فراهم شد. چنین چیزی مبانی فلسفه‌ی جدید طراحی تحمل آسیب را تشکیل داد. قطعاتی که دارای عیوب شناخته شده بودند، مادامی که مسلم بود عیب‌های آن‌ها به اندازه‌ی بحرانی و منجر به شکست قطعه نخواهند رسید، می‌توانستند به کار ادامه دهند.
بنابراین چالش جدیدی برای جامعه‌ی آزمون‌های غیر مخرب پدیدار گردید. کشف کردن کافی نبود. چیز دیگری که لازم بود، بدست آوردن اطلاعات کمی درباره‌ی اندازه‌ی عیب بود تا از آن بتوان به عنوان یک داده ورودی برای مکانیک شکستی که برای پیش بینی عمر باقی مانده پایه گذاری شده بود، مورد استفاده قرار گیرد. نیاز به اطلاعات کمی به خصوص در صنایع دفاعی و نیروگاههای هسته ای به شدت بالا بود. و منجر به ظهور ارزیابی‌های غیر مخرب کمی ( QNDE) به عنوان یک زمینه‌ی مهندسی و تحقیقاتی جدید گردید.
/ج
