A gyártástechnológia és az ipari szabványosítás területén ritkán bukkanunk olyan fejlesztésre, amely nemcsak gyorsítja, hanem radikálisan át is alakítja a méréstechnikai gyakorlatokat. Az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézete (NIST) most épp ilyen áttörést ért el a kriogén bomlási energia spektrometria (DES) nevű új technológiával. Az eljárás néhány nap alatt képes részletes radioaktivitási profilt adni akár mikrogrammos mintákból is, ezzel hónapokat rövidítve le a hagyományos analitikai folyamatokhoz képest.
A DES lelke az úgynevezett átmeneti élérzékelő (TES), egy olyan rendkívül érzékeny szenzor, amely közel abszolút nulla fokon működik. A TES nemcsak érzékeli a radioaktív bomlásból származó energiát, hanem képes pontosan meghatározni az adott izotópot és annak aktivitását is. „A TES jóval fejlettebb, mint a hagyományos Geiger-számláló vagy más elterjedt detektorok,” mondta Ryan Fitzgerald, a NIST fizikusa.
A minták előkészítése is jóval precízebb folyamat, mint eddig. A kutatók egy testre szabott tintasugaras adagolórendszerrel mikrocseppeket visznek fel aranyfóliára, amelyen nanoméretű pórusok vannak. Az így rögzített mintát először megmérik tömeg szerint, majd kiszárítva a TES segítségével elemzik. Ez lehetővé teszi a „tömegegységre vetített aktivitás” (massic activity) nagy pontosságú meghatározását.
A megoldás nemcsak laboratóriumi környezetben forradalmi hosszú távú cél egy hordozható rendszer kifejlesztése, amely a rákkezelés, a nukleáris hulladékok felszámolása és a reaktorüzemanyag-fejlesztés terén is alkalmazható. A fejlesztés a True Becquerel (TrueBq) projekten belül zajlik, amely a mérések szabványosítás kialakításában jelent előnyt.
A DES technológia új szintre emeli a pontosságot, csökkenti a minta-előkészítés idő- és anyagigényét, és megszünteti a bonyolult kalibrálási folyamatokat. A modern iparban, ahol a precíziós mérés és a gyors adatszolgáltatás kulcsfontosságú, ez a módszer új lehetőségeket nyit meg a gyártás, anyagvizsgálat és minőségbiztosítás területén egyaránt.
Forrás: Interesting Engineering
Borítókép forrása: NIST.gov
