探测隧道病害新方法——英国启用μ子成像检测技术

对于一些开展隧道建设较早的国家，设施老化是一个严重的问题。如何高效准确地检测老旧隧道，成为了一个重要的课题。无论是传统的人工检测，还是探地雷达等非接触技术，都存在各种局限。为解决这一问题，英国苏格兰地区的巴尔格雷隧道采用了最新的前沿技术——μ子成像技术。

μ子成像技术

μ子成像技术是一种与X光扫描类似的技术，但由于来自外层空间的μ子比X射线、γ射线、超声波等具有更深的穿透性，所以μ子扫描可以对更厚的材料进行成像。μ子成像技术最著名的应用案例是对埃及金字塔内部进行成像，以及在福岛核电站事故后定位反应堆堆芯，目前的常规应用主要是对火山岩浆室成像，以预测火山喷发。

什么是μ子

当来自太阳和其他天体产生的高能粒子进入地球大气层时，它们会与氧气和氮气分子发生碰撞，从而引发其他粒子的级联反应。这些粒子大多停留在大气中，但其中μ 子会到达地面。μ子对人体无任何副作用，每天会有数百万个μ子穿过我们的身体。虽然μ子相关技术已有几十年的历史，但其成像技术在近几年才取得了显著发展，最重要的是其成像设备实现了小型化。

技术应用

巴尔格雷隧道建于1896年，是现有已被废弃的拉纳克郡到邓巴顿郡铁路的一部分。隧道自1964年以来一直关闭，需要定期进行安全检查。在漫长的岁月中，管理方采用激光测量、影像识别、探地雷达、钻孔和目视检查等手段，试图获得关于隧道的完整情况，为未来的拆除或重建做准备。

2022年11月，管理方与科技公司Geoptic合作，开始尝试使用μ子成像技术来彻底了解隧道衬砌后的所有缺陷和空隙。由于μ子独特的性质，所以这项技术完全不存在探测深度的问题，而大幅小型化的设备使得其在隧道内应用成为了可能。

技术缺陷

一些技术人员认为该项技术应用于隧道病害检测还有一定缺陷：
1)小型化技术尚不成熟。μ子成像设备小型化尚未完全脱离试验阶段，对于小型化设备的成像准确度等问题尚待观察。2)探测方向有局限。根据μ子成像的原理，探测设备必须位于探测目标的下方，这意味着如果只是将探测设备置于隧道内，将有一半以上的隧道结构无法被探测到。

猜你喜欢 管理方探地小型化 探地雷达法检测路面板脱空病害的研究房地产导刊(2022年10期)2022-10-18工程项目全寿命周期管理模式基于互联网平台的发展探究科海故事博览·中旬刊(2021年3期)2021-07-23基于超表面的探地雷达增强探测研究科技研究·理论版(2021年20期)2021-04-20全极化探地雷达系统雷达学报(2021年1期)2021-03-04澳快餐店拒绝“带薪休息10分钟”遭抗议环球时报(2019-01-11)2019-01-11基于探地雷达法的地下管线探测频谱分析通信电源技术(2018年3期)2018-06-26从法经济学角度出发探究如何完善行政诉讼制度职工法律天地(2016年12期)2016-01-31家庭规模小型化提前到来中国卫生(2014年7期)2014-11-10未来汽油机的小型化汽车与新动力(2012年5期)2012-03-25Fiat公司极度小型化的2缸汽油机汽车与新动力(2012年2期)2012-03-25

推荐访问:病害 英国 成像