تويت
Revealing the invisible
الكشف غير المرئي _ فن التصوير
Research and development work often in volves examining properties of a subject that are not normally apparent to the human eye . These range from air flows around objects moving at high speed , to internal strains in certain structures . It is often useful to show these properties in contrasting colors , since the eye distinguishes color differences more readily and clearly than tone differences
غالبًا ما يتم البحث والتطوير في volves لفحص خصائص موضوع لا تظهر عادة للعين البشرية. وتتراوح هذه من تدفقات الهواء حول الأجسام التي تتحرك بسرعة عالية ، إلى الإجهاد الداخلي في هياكل معينة. غالبًا ما يكون من المفيد إظهار هذه الخصائص في الألوان المتباينة ، لأن العين تميز اختلافات الألوان بسهولة أكبر ووضوحًا من اختلافات النغماتد
Radiography
The use of X rays , gamma rays , and charged particles to form shadow images on photo graphic materials is known as radiography . In dustrial scientists use radiography to detect cavities in metal castings , fatigue cracks inside engines , and other hidden weaknesses in metal structures . Radiography is also widely used in medical diagnosis ( see Radiography , p . 286 ) . Unlike light , it is impossible to refract or reflect these types of radiation using a mirror or a lens . They also have the well - known ability to pass through visually opaque objects , pen etrating some substances more than others . The higher a substance's atomic weight , the rays it will block . Lead's high atomic weight therefore makes it an ideal X ray shield . With the source of radiation placed on one side of the subject , the scientist tapes Xray film in a thin metal holder to the other . Highly mor
penetrating rays are generally used - the health hazard present in medical radiography with strong radiation need not be a problem . Most industrial researchers use either " hard " ( short - wave ) X rays , generated within a tube by bombarding metal with an electron gun , or the even more penetrating gamma rays given off by radioactive isotopes . In more specialized work , it is possible to use a beam of neutrons from a nuclear reactor to form shadow images . The radiation pro duced has largely opposite penetration pro perties to X rays , passing through dense materials such as lead , but not through light weight hydrogen and carbon molecules . It is therefore possible to use neutrography and radiography as complementary test tech niques for analyzing objects made of a mixture of diverse materials . To improve the response of the double coated photographic emulsions used for radiography , scientists often use an inten sifying screen . This consists of a thin sheet of lead foil placed in direct contact with the emul sion , Radiation causes the screen to emit light or secondary electrons . The screen itself therefore ates the latent image in the sensi tive emulsion . All radiographic work requires specially trained personnel , because of the potential
التصوير الشعاعي يُعرف استخدام الأشعة السينية وأشعة جاما والجسيمات المشحونة لتكوين صور الظل على المواد الرسومية للصور باسم التصوير الشعاعي. يستخدم علماء الصناعة التصوير الشعاعي لاكتشاف التجاويف في المسبوكات المعدنية ، والشقوق الناتجة عن التعب داخل المحركات ، ونقاط الضعف الخفية الأخرى في الهياكل المعدنية. يستخدم التصوير الشعاعي أيضًا على نطاق واسع في التشخيص الطبي (انظر التصوير الشعاعي ، ص 286). على عكس الضوء ، من المستحيل انكسار أو عكس هذه الأنواع من الإشعاع باستخدام مرآة أو عدسة. كما أن لديهم أيضًا قدرة معروفة على المرور عبر الأشياء المعتمة بصريًا ، حيث يقوم القلم بإدخال بعض المواد أكثر من غيرها. كلما زاد الوزن الذري للمادة ، تحجب الأشعة. لذلك فإن الوزن الذري العالي للرصاص يجعله درعًا مثاليًا للأشعة السينية. مع وضع مصدر الإشعاع على جانب واحد من الموضوع ، يقوم العالم بوضع فيلم Xray في حامل معدني رفيع على الجانب الآخر. أكثر من ذلك بكثير
يتم استخدام الأشعة المخترقة بشكل عام - لا يجب أن تكون المخاطر الصحية الموجودة في التصوير الشعاعي الطبي مع الإشعاع القوي مشكلة. يستخدم معظم الباحثين الصناعيين أشعة سينية "صلبة" (قصيرة الموجة) ، تتولد داخل أنبوب عن طريق قصف المعدن بمسدس إلكتروني ، أو حتى أشعة جاما الأكثر اختراقًا المنبعثة من النظائر المشعة. في عمل أكثر تخصصًا ، من الممكن استخدام حزمة من النيوترونات من مفاعل نووي لتكوين صور الظل. الإشعاع الناتج له اختراق معاكس إلى حد كبير يتعلق بالأشعة السينية ، ويمر عبر مواد كثيفة مثل الرصاص ، ولكن ليس من خلال جزيئات الهيدروجين والكربون خفيفة الوزن. لذلك من الممكن استخدام التصوير النيوتروجرافي والتصوير الشعاعي كتقنيات اختبار تكميلية لتحليل الأشياء المصنوعة من خليط من المواد المتنوعة. لتحسين استجابة المستحلبات الفوتوغرافية المزدوجة المطلية المستخدمة في التصوير الشعاعي ، غالبًا ما يستخدم العلماء شاشة قياس مكثفة. يتكون هذا من ورقة رقيقة من رقائق الرصاص موضوعة في اتصال مباشر مع المحاكي ، يتسبب الإشعاع في قيام الشاشة بإصدار ضوء أو إلكترونات ثانوية. وبالتالي فإن الشاشة نفسها تلتقط الصورة الكامنة في المستحلب الحساس. تتطلب جميع أعمال التصوير الشعاعي موظفين مدربين تدريباً خاصاً ، بسبب الإمكانات
The structure of a shell
The X ray photograph ( left ) illustrates the internal divisions of a shell . Radiography is invaluable to scientists who want to study objects , such as cast and welded structures , that it is difficult or impossible to examine internally
هيكل قذيفة توضح صورة الأشعة السينية (على اليسار) التقسيمات الداخلية للقذيفة. التصوير الشعاعي لا يقدر بثمن للعلماء الذين يرغبون في دراسة الأشياء ، مثل الهياكل المصبوبة واللحام ، التي يصعب أو يستحيل فحصها داخليًا.
Using a wind tunnel
Engineers used a wind tunnel to test the aerodynamic performance of the automobile ( right ) . Designers aim for high aerodynamic efficiency . to reduce drag and give lower fuel consumption . Air passes from the front of the vehicle toward the back . The engineer introduces a jet of visible gas at the front of the vehicle . ( The gas tube is visible on the right - hand side of the picture . ) The gas passes over the vehicle , and any disruptions i the flow show places where the body is interrupting the air , causing drag . This production mode ! shows the low wind tunnel turbulence characteristic of a modern aerodynamic automobile design desig
danger to human life from these sources . In- terpretation of the results also calls for great skill and experience .
باستخدام نفق الرياح ، استخدم المهندسون نفقًا للرياح لاختبار الأداء الديناميكي الهوائي للسيارة (يمين). يهدف المصممون إلى تحقيق كفاءة هوائية عالية. لتقليل السحب وإعطاء استهلاك أقل للوقود. يمر الهواء من مقدمة السيارة باتجاه الخلف. يقوم المهندس بإدخال نفاثة من الغاز المرئي في مقدمة السيارة. (يكون أنبوب الغاز مرئيًا على الجانب الأيمن من الصورة.) يمر الغاز فوق السيارة ، وأي اضطرابات في التدفق تظهر الأماكن التي يقاطع فيها الجسم الهواء ، مما يتسبب في السحب. وضع الإنتاج هذا! يُظهر اضطراب نفق الرياح المنخفض المميز لتصميم السيارات الأيروديناميكي الحديث.
خطر على حياة الإنسان من هذه المصادر. يتطلب تفسير النتائج أيضًا مهارة وخبرة كبيرة.
X ray diffraction
X rays are useful to researchers identifying the atomic structures of crystals . In addition , they are especially valuable in the development of new alloys , and the study of metal fatigue in items such as engines . A very narrow beam of X rays is allowed to strike a crystal placed on the surface of photo graphic film . The crystal's internal network of individual atoms diffracts the X rays , scattering their path . The effect is similar to a beam of light striking a hanging crystal ball , and forming a larger pattern of brilliant highlights on the ceil ing and walls around it . The processed film records a complex pat tern of black dots . Each arrangement of atoms forms a different characteristic pattern , so that although the atoms themselves remain un seen , the scientist can compare and analyze their arrangement in the crystal .
تعد الأشعة السينية في حيود الأشعة السينية مفيدة للباحثين في تحديد الهياكل الذرية للبلورات. بالإضافة إلى ذلك ، فهي ذات قيمة خاصة في تطوير سبائك جديدة ، ودراسة إجهاد المعادن في عناصر مثل المحركات. يُسمح لشعاع ضيق جدًا من الأشعة السينية بضرب بلورة موضوعة على سطح فيلم رسومية للصور. تعمل الشبكة الداخلية للبلورة المكونة من ذرات فردية على انحراف الأشعة السينية ، مما يؤدي إلى تشتيت مسارها. التأثير مشابه لشعاع من الضوء الذي يضرب كرة بلورية معلقة ، ويشكل نمطًا أكبر من الإضاءات اللامعة على السقف والجدران المحيطة به. يسجل الفيلم المعالج مجموعة معقدة من النقاط السوداء. يشكل كل ترتيب للذرات نمطًا مميزًا مختلفًا ، لذلك على الرغم من أن الذرات نفسها تظل غير مرئية ، يمكن للعالم مقارنة وتحليل ترتيبها في البلورة.
الكشف غير المرئي _ فن التصوير
Research and development work often in volves examining properties of a subject that are not normally apparent to the human eye . These range from air flows around objects moving at high speed , to internal strains in certain structures . It is often useful to show these properties in contrasting colors , since the eye distinguishes color differences more readily and clearly than tone differences
غالبًا ما يتم البحث والتطوير في volves لفحص خصائص موضوع لا تظهر عادة للعين البشرية. وتتراوح هذه من تدفقات الهواء حول الأجسام التي تتحرك بسرعة عالية ، إلى الإجهاد الداخلي في هياكل معينة. غالبًا ما يكون من المفيد إظهار هذه الخصائص في الألوان المتباينة ، لأن العين تميز اختلافات الألوان بسهولة أكبر ووضوحًا من اختلافات النغماتد
Radiography
The use of X rays , gamma rays , and charged particles to form shadow images on photo graphic materials is known as radiography . In dustrial scientists use radiography to detect cavities in metal castings , fatigue cracks inside engines , and other hidden weaknesses in metal structures . Radiography is also widely used in medical diagnosis ( see Radiography , p . 286 ) . Unlike light , it is impossible to refract or reflect these types of radiation using a mirror or a lens . They also have the well - known ability to pass through visually opaque objects , pen etrating some substances more than others . The higher a substance's atomic weight , the rays it will block . Lead's high atomic weight therefore makes it an ideal X ray shield . With the source of radiation placed on one side of the subject , the scientist tapes Xray film in a thin metal holder to the other . Highly mor
penetrating rays are generally used - the health hazard present in medical radiography with strong radiation need not be a problem . Most industrial researchers use either " hard " ( short - wave ) X rays , generated within a tube by bombarding metal with an electron gun , or the even more penetrating gamma rays given off by radioactive isotopes . In more specialized work , it is possible to use a beam of neutrons from a nuclear reactor to form shadow images . The radiation pro duced has largely opposite penetration pro perties to X rays , passing through dense materials such as lead , but not through light weight hydrogen and carbon molecules . It is therefore possible to use neutrography and radiography as complementary test tech niques for analyzing objects made of a mixture of diverse materials . To improve the response of the double coated photographic emulsions used for radiography , scientists often use an inten sifying screen . This consists of a thin sheet of lead foil placed in direct contact with the emul sion , Radiation causes the screen to emit light or secondary electrons . The screen itself therefore ates the latent image in the sensi tive emulsion . All radiographic work requires specially trained personnel , because of the potential
التصوير الشعاعي يُعرف استخدام الأشعة السينية وأشعة جاما والجسيمات المشحونة لتكوين صور الظل على المواد الرسومية للصور باسم التصوير الشعاعي. يستخدم علماء الصناعة التصوير الشعاعي لاكتشاف التجاويف في المسبوكات المعدنية ، والشقوق الناتجة عن التعب داخل المحركات ، ونقاط الضعف الخفية الأخرى في الهياكل المعدنية. يستخدم التصوير الشعاعي أيضًا على نطاق واسع في التشخيص الطبي (انظر التصوير الشعاعي ، ص 286). على عكس الضوء ، من المستحيل انكسار أو عكس هذه الأنواع من الإشعاع باستخدام مرآة أو عدسة. كما أن لديهم أيضًا قدرة معروفة على المرور عبر الأشياء المعتمة بصريًا ، حيث يقوم القلم بإدخال بعض المواد أكثر من غيرها. كلما زاد الوزن الذري للمادة ، تحجب الأشعة. لذلك فإن الوزن الذري العالي للرصاص يجعله درعًا مثاليًا للأشعة السينية. مع وضع مصدر الإشعاع على جانب واحد من الموضوع ، يقوم العالم بوضع فيلم Xray في حامل معدني رفيع على الجانب الآخر. أكثر من ذلك بكثير
يتم استخدام الأشعة المخترقة بشكل عام - لا يجب أن تكون المخاطر الصحية الموجودة في التصوير الشعاعي الطبي مع الإشعاع القوي مشكلة. يستخدم معظم الباحثين الصناعيين أشعة سينية "صلبة" (قصيرة الموجة) ، تتولد داخل أنبوب عن طريق قصف المعدن بمسدس إلكتروني ، أو حتى أشعة جاما الأكثر اختراقًا المنبعثة من النظائر المشعة. في عمل أكثر تخصصًا ، من الممكن استخدام حزمة من النيوترونات من مفاعل نووي لتكوين صور الظل. الإشعاع الناتج له اختراق معاكس إلى حد كبير يتعلق بالأشعة السينية ، ويمر عبر مواد كثيفة مثل الرصاص ، ولكن ليس من خلال جزيئات الهيدروجين والكربون خفيفة الوزن. لذلك من الممكن استخدام التصوير النيوتروجرافي والتصوير الشعاعي كتقنيات اختبار تكميلية لتحليل الأشياء المصنوعة من خليط من المواد المتنوعة. لتحسين استجابة المستحلبات الفوتوغرافية المزدوجة المطلية المستخدمة في التصوير الشعاعي ، غالبًا ما يستخدم العلماء شاشة قياس مكثفة. يتكون هذا من ورقة رقيقة من رقائق الرصاص موضوعة في اتصال مباشر مع المحاكي ، يتسبب الإشعاع في قيام الشاشة بإصدار ضوء أو إلكترونات ثانوية. وبالتالي فإن الشاشة نفسها تلتقط الصورة الكامنة في المستحلب الحساس. تتطلب جميع أعمال التصوير الشعاعي موظفين مدربين تدريباً خاصاً ، بسبب الإمكانات
The structure of a shell
The X ray photograph ( left ) illustrates the internal divisions of a shell . Radiography is invaluable to scientists who want to study objects , such as cast and welded structures , that it is difficult or impossible to examine internally
هيكل قذيفة توضح صورة الأشعة السينية (على اليسار) التقسيمات الداخلية للقذيفة. التصوير الشعاعي لا يقدر بثمن للعلماء الذين يرغبون في دراسة الأشياء ، مثل الهياكل المصبوبة واللحام ، التي يصعب أو يستحيل فحصها داخليًا.
Using a wind tunnel
Engineers used a wind tunnel to test the aerodynamic performance of the automobile ( right ) . Designers aim for high aerodynamic efficiency . to reduce drag and give lower fuel consumption . Air passes from the front of the vehicle toward the back . The engineer introduces a jet of visible gas at the front of the vehicle . ( The gas tube is visible on the right - hand side of the picture . ) The gas passes over the vehicle , and any disruptions i the flow show places where the body is interrupting the air , causing drag . This production mode ! shows the low wind tunnel turbulence characteristic of a modern aerodynamic automobile design desig
danger to human life from these sources . In- terpretation of the results also calls for great skill and experience .
باستخدام نفق الرياح ، استخدم المهندسون نفقًا للرياح لاختبار الأداء الديناميكي الهوائي للسيارة (يمين). يهدف المصممون إلى تحقيق كفاءة هوائية عالية. لتقليل السحب وإعطاء استهلاك أقل للوقود. يمر الهواء من مقدمة السيارة باتجاه الخلف. يقوم المهندس بإدخال نفاثة من الغاز المرئي في مقدمة السيارة. (يكون أنبوب الغاز مرئيًا على الجانب الأيمن من الصورة.) يمر الغاز فوق السيارة ، وأي اضطرابات في التدفق تظهر الأماكن التي يقاطع فيها الجسم الهواء ، مما يتسبب في السحب. وضع الإنتاج هذا! يُظهر اضطراب نفق الرياح المنخفض المميز لتصميم السيارات الأيروديناميكي الحديث.
خطر على حياة الإنسان من هذه المصادر. يتطلب تفسير النتائج أيضًا مهارة وخبرة كبيرة.
X ray diffraction
X rays are useful to researchers identifying the atomic structures of crystals . In addition , they are especially valuable in the development of new alloys , and the study of metal fatigue in items such as engines . A very narrow beam of X rays is allowed to strike a crystal placed on the surface of photo graphic film . The crystal's internal network of individual atoms diffracts the X rays , scattering their path . The effect is similar to a beam of light striking a hanging crystal ball , and forming a larger pattern of brilliant highlights on the ceil ing and walls around it . The processed film records a complex pat tern of black dots . Each arrangement of atoms forms a different characteristic pattern , so that although the atoms themselves remain un seen , the scientist can compare and analyze their arrangement in the crystal .
تعد الأشعة السينية في حيود الأشعة السينية مفيدة للباحثين في تحديد الهياكل الذرية للبلورات. بالإضافة إلى ذلك ، فهي ذات قيمة خاصة في تطوير سبائك جديدة ، ودراسة إجهاد المعادن في عناصر مثل المحركات. يُسمح لشعاع ضيق جدًا من الأشعة السينية بضرب بلورة موضوعة على سطح فيلم رسومية للصور. تعمل الشبكة الداخلية للبلورة المكونة من ذرات فردية على انحراف الأشعة السينية ، مما يؤدي إلى تشتيت مسارها. التأثير مشابه لشعاع من الضوء الذي يضرب كرة بلورية معلقة ، ويشكل نمطًا أكبر من الإضاءات اللامعة على السقف والجدران المحيطة به. يسجل الفيلم المعالج مجموعة معقدة من النقاط السوداء. يشكل كل ترتيب للذرات نمطًا مميزًا مختلفًا ، لذلك على الرغم من أن الذرات نفسها تظل غير مرئية ، يمكن للعالم مقارنة وتحليل ترتيبها في البلورة.