การพัฒนาระบบสแกนโพรงภายในต้นไม้ด้วยเทคนิคการส่งผ่านรังสีแกมมาแบบอัตโนมัติ

Development of gamma transmission automatic scanning system for inspection of internal structure of tree

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสามารถของระบบสแกนด้วยรังสีร่วมกับหัววัดรังสีในการตรวจสอบโครงสร้างภายในเนื้อไม้ โดยมุ่งเน้นการตรวจจับโพรงภายในชิ้นไม้เนื้อแข็ง อาศัยหลักการลดทอนรังสีตามทฤษฎี Beer–Lambert Law และการวิเคราะห์ค่าการนับรังสีจากการสแกนในตำแหน่งต่าง ๆ ของชิ้นงาน ระบบที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วยต้นกำเนิดรังสี หัววัดรังสี และระบบกลควบคุมการเคลื่อนที่เชิงเส้น
ในขั้นตอนการทดลอง ได้ทำการทดสอบความแม่นยำของระบบกลควบคุมการเคลื่อนที่ในช่วงระยะ 0–500 มิลลิเมตร พบว่าระบบสามารถเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่กำหนดได้อย่างสม่ำเสมอ โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยอยู่ในช่วงประมาณ 1.04–1.33 เปอร์เซ็นต์ และมีส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานเฉลี่ยประมาณ 0.6 มิลลิเมตร จากนั้นได้ทำการสแกนชิ้นไม้เนื้อแข็งทรงกลมตันเพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง ซึ่งพบว่าค่าความเข้มของรังสีมีแนวโน้มลดลงอย่างต่อเนื่องและสมมาตรจากขอบเข้าสู่ใจกลางของชิ้นไม้ สอดคล้องกับการลดทอนรังสีในตัวกลางที่มีความหนาแน่นสม่ำเสมอ
สำหรับการสแกนชิ้นไม้เนื้อแข็งทรงกลมเจาะรู พบว่าค่าการนับรังสีบริเวณใจกลางของชิ้นไม้มีค่าต่ำและค่อนข้างคงที่ ซึ่งสามารถระบุเป็นตำแหน่งของโพรงภายในได้ โดยคำนวณความกว้างของโพรงได้ประมาณ 5 เซนติเมตร ซึ่งสอดคล้องกับขนาดของโพรงจริง ผลการศึกษาสรุปได้ว่าระบบสแกนด้วยรังสีร่วมกับหัววัดรังสีสามารถตรวจจับและประมาณขนาดของโพรงภายในเนื้อไม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้เป็นเทคนิคการตรวจสอบแบบไม่ทำลายสำหรับวัสดุไม้และวัสดุเนื้อแน่นอื่น ๆ