ORNL はアルゴリズムを使用して 3D プリントされた核部品の検査時間を 85% 短縮しました

ORNL はアルゴリズムを使用して 3D プリントされた核部品の検査時間を 85% 短縮しました
この投稿は Bingdunxiong によって 2024-11-4 16:27 に最後に編集されました

南極熊の紹介:原子力産業では、3D プリント技術が徐々に革命的な製造方法になりつつあり、特に主要部品の製造においてその傾向が顕著です。ただし、これらのコンポーネントのパフォーマンスと安全性は非常に重要であるため、正確な品質管理プロセスを使用した厳格なテストが必要です。

ORNL アルゴリズムは現在、アイダホ国立研究所 (INL) 向けにトレーニングされており、照射された物質や核燃料に同様の方法を適用できるようになっています。
2024年11月4日、アンタークティックベアは、米国のオークリッジ国立研究所(ORNL)の科学者が、原子力用途の3Dプリント部品の検査速度を大幅に向上させ、検査時間を85%短縮できる革新的なソフトウェアアルゴリズムを開発したことを知りました。この画期的な進歩により、試験コストと時間が大幅に削減されるだけでなく、原子力産業における品質管理プロセスにも大きな影響がもたらされます。


インテリジェントなアルゴリズムが品質管理プロセスを加速します

原子力業界では、3D プリント部品の品質検査に高精度のコンピューター断層撮影 (CT スキャン) が使用されることがよくあります。これらのスキャンでは、X 線技術を利用してコンポーネントの内部構造を徹底的に検査し、欠陥がないことを確認します。しかし、従来の方法は時間がかかるだけでなく、費用もかかります。 ORNL のアルゴリズムは、高度な機械学習技術を使用して画像の再構成と分析のプロセスを加速し、検査プロセスをより迅速かつ効率的にします。

アイダホ国立研究所 (INL) での応用テストでは、このアルゴリズムは高度なパフォーマンスを実証しました。研究者らは、新しいアルゴリズムを使用して、30 個を超える 3D プリントされたサンプル部品の分析を 5 時間未満で完了しました。これにより、従来の 30 時間を超えるスキャン時間と比較して、効率が大幅に向上しました。この加速検出能力により、照射された物質や核燃料の応用に新たな可能性が開かれます。

さらに、原子炉から取り出された物質には放射能が含まれていることが多く、そのため、X線CTスキャンを長期間行うことは、検査技師の安全を脅かすだけでなく、放射線による検出器の消耗を引き起こし、その耐用年数と画像の精度を制限します。スキャン時間を短縮することで、放射線量を大幅に削減し、待ち時間を短縮できると同時に、より高品質なデータを提供し、パフォーマンス モデルからのフィードバックを加速できます。

「このアルゴリズムを適用することで、作業員の安全性が大幅に向上し、新素材の評価速度が上がり、長期的には、新しい原子力エネルギーのアイデアの構想からグリッド実装までのライフサイクルが加速される」と、INLの機器科学者で回折およびイメージンググループのリーダーであるビル・チュイラッチ氏は述べた。

ORNL の研究者たちは、電子ビームベースの粉末床溶融結合 (EB-PBF) 技術を使用して、複雑な形状を持つ欠陥のないタングステン部品を初めて 3D プリントしました。
新しいアルゴリズムが AMMT の資金援助を受ける

このアルゴリズムは、ORNL の研究者アミール・ジアバリ氏が開発したもので、当初は 3D プリントされた金属部品のスキャンを高速化するために開発されたものだった。現在、彼は放射性物質と燃料を同等の効率でスキャンできるようソフトウェアをトレーニングすることに取り組んでいる。 ORNL と INL の協力は、電力部門の脱炭素化を推進する上で重要な役割を果たす新しい原子炉の迅速な開発と導入に役立ちます。

このソフトウェア技術は、米国エネルギー省の先端材料・製造技術(AMMT)プログラムによって資金提供されたものであり、このプログラムは、米国製造業の革新と競争力を支援するために、実証と展開を通じて新材料と製造技術の商業化を加速することを目指しています。


品質、検査、アルゴリズム、原子力

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