Новые результаты появляются в журнале Applied Physics Letters в статье аспиранта Коди Деннетта и доцента ядерной науки и технического Майкла Шорта. Это исследование основывается на более ранней работе команды, которая описала сопоставительный анализ метода, названного переходной скрипучей спектроскопией (TGS), для ядерных материалов. Новое исследование показывает, что техника может действительно выступить с высокой степенью чувствительности и резолюции времени, которую предложили более ранние вычисления и тесты, должно быть возможно для обнаружения крошечных недостатков.«Наша целая цель состояла в том, чтобы контролировать, как материалы развиваются, когда выставлено радиации», Короткий объясняет, «но сделайте это способом, это онлайн», не требуя, чтобы образцы были извлечены из той окружающей среды и проверены во внешних устройствах.
Такой процесс может быть отнимающим много времени и дорогим, и не предоставляет информацию о том, как повреждение происходит со временем.Новый подход тестирования может показать изменения в, например, тепловые и механические свойства, которые затрагивают ответ материала на температурные скачки или вибрацию. «К чему мы работаем, диагностическая система в реальном времени, которая работает при радиационных условиях», Короткий говорит.
Их более ранняя работа, он говорит, показала, что техника была способна к обнаружению таких вызванных радиацией изменений. Новая работа, которая включала создание некоторых модификаций в метод, позволяет провести измерения на высокой скорости при динамических условиях в реальном времени и произвести вид подробной информации, необходимой для практической системы мониторинга.Метод работает, не требуя никакого физического контакта между контрольным устройством и металлическими проверяемыми поверхностями.
Вместо этого это полагается просто на оптические исследования, которые используют один набор лазерных лучей, чтобы стимулировать колебания в поверхности и других, чтобы исследовать свойства тех колебаний при помощи образцов вмешательства лучей, которые могут показать детали не только поверхностных свойств, но и навалочного груза, также.У техники могли также быть широкие применения в контроле других видов материалов, говорят исследователи. Например, это могло использоваться, чтобы контролировать поведение энергоемких материалов, которые развиваются для новых видов магнитного хранения данных. «Способность сделать характеристика динамично изменяющихся систем представляет интерес для более широкого сообщества обработки материалов», говорит Деннетт. Так как команда издала детали начальной работы, исследователи во всем мире связались с исследователями с запросами о помощи с применением техники к различным видам материалов и окружающей среды.
«Мы имеем конкретные заявления в виду на наши следующие шаги», говорит Деннетт, «но относительная непринужденность внедрения должна сделать его интересным широкому спектру материаловедов».По сравнению с существующими методами изучения изменений этих вызванных радиацией материалов, которые включают использующие многократные образцы, выставленные за длительные периоды времени, прежде чем говорит тестирование, Короткое, эта техника может обеспечить «больше данных из одного образца, в одном эксперименте, приблизительно в 1 процент времени».Та способность сделать быстрое тестирование могло быть значительным благом для тех, которые пытаются развивать новые материалы для новых поколений ядерных реакторов, говорит Деннетт.
Теперь, такое развитие – медленный и кропотливый процесс, потому что даже крошечные изменения в относительных процентах различных металлов получения сплава могут существенно затронуть свойства материала. Способность новой техники предоставить быстрые, ответы в реальном времени могла открыть намного более широкие возможности для развития и очистки новых вариантов.«Есть много групп, работающих над более стойкими к радиации сплавами», Короткий говорит, «но это – долгий процесс. Вместо этого это позволяет Вам делать много из изменений и проверять их, когда Вы идете».
Этот метод мог позволить этим исследователям придумать значительные данные о характеристике по новым материалам «в неделях вместо лет», говорит он.