Drobečková navigace
Pracovníci výzkumné aktivity MMV (Materiálové a mechanické vlastnosti) objektu Radiochemie II společnosti CVŘ, s.r.o. vyvinuli unikátní zařízení SPECT umožňující 3D pohled do nitra malých radioaktivních vzorků o průměru v řádu jednotek až několika desítek mm.
Zařízení je schopno detekovat oblasti zvýšené aktivity uvnitř vzorku, či naopak centra s významně sníženou aktivitou, indikující přítomnost nehomogenit typu kavern, trhlin, či oblastí odlišného chemického složení. Unikátní konstrukce kolimátoru umožnila dosáhnout rozlišení lepšího, než 1 mm3.
Zařízení využívá přesný 3D robotický skener vyrobený dle technického návrhu pracovníků Radiochemie II firmou ALVAT, s.r.o., a detektor ionizujícího záření vybavený dvěma citlivými plynovými detektory a masivním olověným kolimátorem, vyrobený pracovníky Radiochemie II. Dozimetrická data jsou exportována do počítače prostřednictvím běžné zvukové karty a dále zpracovávána zpětnou Fourierovou transformací do tomogramů ve specializovaném SW vyvinutém rovněž pracovníky Radiochemie II.
Vývoj zařízení trval přibližně jeden rok. Pro odladění konstrukce detektoru a optimalizaci poměru signál/šum při současném dosažení maximálního možného rozlišení, bylo začátkem roku 2017 nejprve provedeno několik 2D skenů – viz obr. 2 – drobného radionuklidového zdroje, na nichž byla postupně optimalizována jak konstrukce kolimátoru, tak způsob uložení plynových detektorů. Řešila se rovněž volba nejvhodnějších stíněných kabelů pro přenos dozimetrického signálu z důvodu minimalizace šumu, dále optimální nastavení SW pro zpracování tohoto signálu, ideální rychlost skenování vzorku a optimalizace matematické rekonstrukce obrazu (nastavení konvolučních filtrů, apod.).
V březnu 2017, kdy již bylo zařízení optimálně vyladěno, jsme konečně přikročili k 3D skenování. SPECT skener byl úspěšně odzkoušen na několika vzorcích, sestávajících z radionuklidového zdroje 137Cs o průměru 3 mm a aktivitě 10 MBq, uloženého excentricky uvnitř homogenních ocelových pouzder tloušťky 10 mm. Tomografickou 3D rekonstrukci nitra těchto objektů s jednoznačnou identifikací polohy zářiče si můžeme prohlédnout na obr. 3.
SPECT skener je navržen především pro 3D zobrazování nitra vzorků aktivovaných v jaderném reaktoru na aktivity 1 MBq – 1 TBq, a bude pracovat uvnitř jedné z deseti horkých komor komplexu Radiochemie II.
