Application of active thermography for defectoscopy of technological equipment on objects of the nuclear power plants

The methodical and physical bases of the use of active thermography as a high-performance non-destructive method of control and defectoscopy of materials during thermovision monitoring of technological equipment at NPP objects are considered. The data of experimental research confirm the efficiency of the use of thermal and low-frequency electromagnetic activators in the thermographic defectoscopy. The features of the application of dynamic thermography and the influence of external activation sources on the thermal appearance of structural inhomogeneities and defects in materials are investigated. It is shown that the application of special methods of processing thermal images that take into account the amplitude-frequency and morphological features of thermoanomalies, allows to control the thermal display of energy-absorbing structures and defects, provide the possibility of their identification against the background of false thermoanomalies.Розглянуто методичні і фізичні основи застосування активної термографії як високопродуктивного неруйнівного методу контролю і дефектоскопії матеріалів при тепловізійному моніторингу технологічного устаткування на об’єктах АЕС. Дані експериментальних досліджень підтверджують ефективність використання теплових і низькочастотних електромагнітних активаторів у термографічній дефектоскопії. Досліджено особливості застосування динамічної термографії і впливу зовнішніх джерел активації на термопроявлення структурних неоднорідностей і дефектів у матеріалах. Показано, що застосування спеціальних методів обробки термозображень, які враховують амплітудно-частотні і морфологічні особливості термоаномалій, дозволяє контролювати термопроявлення енергопоглинаючих структур і дефектів та забезпечує можливість їх ідентифікації на фоні хибних термоаномалій.Рассмотрены методические и физические основы применения активной термографии как высокопроизводительного неразрушающего метода контроля и дефектоскопии материалов при тепловизионном мониторинге технологического оборудования на объектах АЭС. Данные экспериментальных исследований подтверждают эффективность использования тепловых и низкочастотных электромагнитных активаторов в термографической дефектоскопии. Исследованы особенности термопроявления структурных неоднородностей и дефектов в материалах в динамической термографии. Показано, что применение специальных методов обработки термоизображений, учитывающих амплитудно-частотные и морфологические особенности термоаномалий, позволяет контролировать термопроявление энергопоглощающих структур и дефектов и обеспечивает возможность их идентификации на фоне ложных термоаномалий

Optimization of Technology for Production of Bimetallic Compounds by High-current Relativistic Electron Beam Hardfacing of Nanostructured Coatings

The mechanism of remote application of nanostructured coatings on metallic substrates is considered in the article. Spectroscopic studies of gas-plasma torch produced when the number of materials used in coatings is irradiated by the high-current relativistic electron beam have been carried out. The differences in the spectra for solid and tubular beams are determined. Measurements of the brightness temperature of gas plasma torch and the position of its maximum are obtained. Prospects of using high-current relativistic electron beams sources with pulse duration ~ (1 ... 2)10 – 6 s for the modification of the structure and properties of metallic materials are proved. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3512

Infrared heaters with thin-film conductive layers were synthesized on the glass by the magnetron sputtering

This paper examines the infrared heating panels with thin conductivite layer. An oxide semiconductor thin film layer is proposed for improvements of the heating layer’s reliability and stability. Characteristics of the oxide semiconductor thin film’s materials are analyzed and tin oxide film are selected for further research. The results of the experiments and the characteristics of the films depending on technological factors had been given. Considered parameters of infrared radiant heating glass panels with a thin film heating layer. Established maximum allowable electrical parameters of the IR radiating panels with a thin film heating layer, as well as the possibility of increasing the efficiency of IR panels and power savings.Розглядаються інфрачервоні нагрівальні панелі з тонким провідним шаром. Як провідний матеріал пропонується тонкоплівковий шар оксидного напівпровідника, що підвищує надійність і стабільність нагрівального шару. Аналізуються характеристики матеріалів тонкої плівки оксидного напівпровідника і обґрунтовується вибір плівки оксиду олова для подальших досліджень. Наведено результати експериментів і характеристики плівок у залежності від технологічних факторів їх синтезу. Розглядаються параметри інфрачервоних променистих нагрівальних панелей з тонкоплівковим нагрівальним шаром. Встановлено максимально допустимі електричні параметри інфрачервоних випромінюючих панелей з тонкоплівковим нагрівальним шаром, а також можливість підвищення ефективності інфрачервоних панелей і економії енергії.Рассматриваются инфракрасные нагревательные панели с тонким проводящим слоем. В качестве проводящего материала предлагается тонкопленочный слой оксидного полупроводника, что повышает надежность и стабильность нагревательного слоя. Анализируются характеристики материалов тонкой пленки оксидного полупроводника и обосновывается выбор пленки оксида олова для дальнейших исследований. Приведены результаты экспериментов и характеристики пленок в зависимости от технологических факторов их синтеза. Рассматриваются параметры инфракрасных лучистых нагревательных панелей с тонкопленочным нагревательным слоем. Установлены максимально допустимые электрические параметры инфракрасных излучающих панелей с тонкопленочным нагревательным слоем, а также возможность повышения эффективности инфракрасных панелей и экономии энергии

Behavior of Zr1 %Nb Alloy Under Swift Kr Ion and Intense Electron Irradiation

In this paper there were studied the physical and mechanical properties of Zr1 % Nb alloy irradiated by the Kr ion beam with energy of 107 MeV, fluences of 1·1013 and 1014 ion/cm2, and exposed to the microsecond high-current pulsed electron beam with the energy of 370 keV, incident energy fluence in the range of 20…200 J/cm2. The low-intense Kr ion implantation induced softening of the alloy. The high-intense ion beam irradiation resulted in creation of a surface strengthened layer with nanohardness of 4.5 GPa and the elastic modulus of 120 GPa. The high-current electron beam exposure lead to the macroscopic surface melting of the sample, which provoked formation of the coarse structure with predominantly brittle fracture character

The structure of the undersurface layer of alloys in the region of influence of the relativistic tube-like electron beam and thermodynamic models

Influence of the pulse tubular relativistic electron beam on the structure of near-surface layer of steel 45 has been studied. It is shown that in the range of contact between the tubular beams and target the convexity and junction zones are arise. The convexity is characterized by the structure with microporosity and the junction zone has a high porosity. The thermodynamic model is proposed to describe the modulated structures appearing in the irradiated objects.Вивчено вплив дії імпульсного трубчатого пучка релятивістських електронів на структурний стан приповерхневого шару сталі 45. Показано, що у місці контакту стінки трубчатого пучка з мішенню виникає випукле утворення, яке характеризується дрібнопористою структурою, а також перехідна зона з підвищеною пористістю. Запропоновано термодинамічну модель опису модульованих структур, які виникають у опромінюваних об’єктах.Изучено влияние воздействия импульсного трубчатого пучка релятивистских электронов на структурное состояние приповерхностного слоя стали 45. Показано, что в области контакта стенки трубчатого пучка с мишенью возникает выпуклое образование, характеризующееся мелкопористой структурой, а также переходная зона с повышенной пористостью. Предложена термодинамическая модель описания модулированных структур, возникающих в облучаемых объектах

Computational analysis of microarray gene expression profiles of lung cancer

Aim. The article presents the researches on the optimization of the DNA microarray data processing, which is aimed at improving the quality of object clustering. Methods. Data preprocessing was performed with program R using Bioconductor package. Modelling the clustering process was made in the software environment KNIME using the program WEKA functions. Results. The data preprocessing is shown to be optimal while using such techniques as the background correction rma method, quantile normalization, mas PM correction and summarization by mas method. The simulation results have demonstrated a high effectiveness of the clustering algorithm Sota for this category of data. Conclusion. The results of the research have shown that improving the quality of biological object clustering is possible by means of hybridization and optimization of the methods and algorithms at different stages of data processing.Мета. Проведення досліджень щодо оптимізації методів, що використовуються у процесі обробки профілів експресії генів, з метою підвищення якості кластеризації об'єктів. Методи. Передобробка даних була виконана у програмному середовищі R з використанням пакету «Біокондуктор». Моделювання процесу кластеризації було зроблено у програмному середовищі KNIME з використанням функцій програми WEKA. Результати. Показано, що оптимальним є процес передобробки даних з використанням методів: фонова корекція rma методом, квантільна нормалізація, mas РМ корекція і сумарізація mas методом. Результати моделювання показали високу ефективність використання для даного типу даних алгоритму кластеризації Sota. Висновки. Проведені дослідження показали, що підвищення якості розподілу об'єктів біологічної природи на кластери можливо за рахунок гібридизації та оптимізації використання методів і алгоритмів на різних етапах обробки даних.Цель. Проведение исследований по оптимизации методов, используемых в процессе обработки профилей экспрессии генов, с целью повышения качества кластеризации объектов. Методы. Предобработка данных выполнялась в программной среде R с использованием пакета «Биокондуктор». Моделирование процесса кластеризации производилось в программной среде KNIME с использованием функций программы WEKA. Результаты. Показано, что оптимальным является процесс предобработки данных с использованием методов: фоновая коррекция rma методом, квантильная нормализация, mas РМ коррекция и сумаризация mas методом. Результаты моделирования показали высокую эффективность использования для данного типа данных алгоритма кластеризации Sota. Выводы. Проведенные исследования показали, что повышение качества разделения объектов биологической природы на кластеры возможно за счет гибридизации и оптимизации использования методов и алгоритмов на различных этапах обработки данных

Morphological characteristics of craters on the surface of AA1933 aluminum alloy irradiated by pulsed electron beam

Irradiation of an industrial aluminum alloy AA1933 with an intense pulsed electron beam with particle energy of 0.35 MeV, a beam current of 2.0 kA, a pulse duration of 5 μs, and a beam diameter of 3 cm results in the formation of a surface layer with a modified structural-phase state. A characteristic feature of the irradiated surface is the presence of cracks and craters on it. This study features the types and morphology of craters on the surface of aluminum alloy AA1933 formed as a result of irradiation by a pulsed electron beam. The study includes figures of a variety of crater types. The distribution of craters according to size and crater density on the irradiated surface was examined. The study also provides for the discussion of the significance of these observations for the sake of a better understanding of the mechanisms of crater formation during irradiation by pulsed electron beams.Опромінення промислового алюмінієвого сплаву AA1933 інтенсивним імпульсним електронним пучком з енергією частинок 0,35 МеВ, струмом пучка 2,0 кА, тривалістю імпульсу 5 мкс і діаметром пучка 3 см призводить до формування поверхневого шару з модифікованим структурно-фазовим станом. Характерною особливістю опроміненої поверхні є наявність на ній тріщин та кратерів. У роботі вивчені типи та морфологія кратерів на поверхні алюмінієвого сплаву AA1933, що виникають внаслідок опромінення імпульсним пучком електронів. Показано різноманіття типів кратерів. Досліджено розподіл кратерів за розмірами та щільність кратерів на опроміненій поверхні. Обговорюється значення цих спостережень для більш глибокого розуміння механізмів утворення кратерів у ході опромінення імпульсними пучками електронів

Modification of Aluminum Alloy 1933 by the High-Current Electron Beam Irradiation

Modification of the wrought aluminum alloy 1933 through irradiation by the intense microsecond relativistic hollow electron beam was studied. Fracture mechanisms for both irradiated and non-irradiated samples, changes in the structure and chemical composition were investigated. The thermal model describing the beam-metal interaction was developed based on the hyperbolic relaxation heat transfer equation, weakly coupled theory of thermoelasticity and Stefan problem. We used the finite difference method to perform calculations according to this model. We determined experimentally as well as numerically the areas of modified and non-irradiated material, localized the quenched, heat-affected and shock-wave-affected zones

Thermographic monitoring of nuclear power plant’s spray ponds using infra-red data processing methods

This paper outlines an approach to monitor nuclear power plant spray ponds using thermographic monitoring. The approach involves measuring temperatures during summer and winter periods to identify potentially dangerous or fault-prone areas and improve the reliability of technical water supply. The automated machine processing procedure for thermograms was developed based on digital image processing. The results demonstrate that the obtained database can effectively help determine losses resulting from critical situations at nuclear power plants.Oбґрунтовується підхід до впровадження термографічного моніторингу за станом бризкальних басейнів АЕС, заснований на проведенні вимірювань у літній та зимовий періоди року з метою фіксації потенційно аварійних ділянок та підвищення рівня надійності забезпечення технічною водою. Розроблена процедура автоматизованої машинної обробки термограм на основі обробки цифрових зображень. Зроблено висновок про доцільність застосування одержаних баз даних до визначення збитків від критичних ситуацій на АЕС

Dynamics of the gas-plasma torch formed by the highcurrent electron beam action on solid targets

The interaction of high-current REВ with the surface of solid targets was investigated. The target material was stainless steel 12Х18Н10Т, graphite, tungsten, plexiglas. The optical diagnostic methods were used to determine the space-time characteristics of a gas-plasma torch (GPT), formed as a result of the tubular microsecond REB action on the surface of solid targets. The times of GPT formation and its spread velocity (transverse and longitudinal) for different materials were determined. An axial focus of GPT, moving towards the beam, was found.Досліджувалась взаємодія сильнострумового РЕП з поверхнею твердотільних мішеней, в якості котрих були нержавіюча сталь 12Х18Н10Т, графіт, вольфрам та органічне скло. За допомогою оптичних методів діагностики отримано просторово-часові характеристики газоплазмового факела (ГПФ), який утворювався при дії трубчастих РЕП мікросекундної тривалості на поверхню твердотільних мішеней. Отримано час утворення газоплазмового факела, поперечна і повздовжня швидкість його розльоту для різних матеріалів. Виявлено утворення осьового фокуса ГПФ, який рухається назустріч пучкуИсследовалось взаимодействие сильноточного РЭП с поверхностью твердотельных мишеней, в качестве которых служили нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, графит, вольфрам, оргстекло. С помощью оптических методов диагностики получены пространственно-временные характеристики газоплазменного факела (ГПФ), образованного при воздействии трубчатых релятивистских электронных пучков микросекундной длительности на поверхность твердотельных мишеней. Определены времена образования ГПФ, поперечная и продольная скорости его разлета для различных материалов. Обнаружено образование осевого фокуса ГПФ, который распространяется навстречу пучку