II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

212
Yüksek çözünürlükte bir görüntü elde etmek için güçlü bir nötron kaynağına ihtiyaç
vardır. Yüksek yoğunluktaki nötron kaynakları taşınabilir özellikte değildir. Bu
yüzden deneylerin, nükleer reaktörler gibi yoğun ve yüksek enerjili nötron üreten
kaynaklarda yapılması gerekmektedir. Deneysel amaçlı, yüksek yoğunlukta ve
yüksek enerjili nötron üreten kaynaklar dünyada sadece birkaç tanedir. Örneğin
Amerika Birleşik Devletlerinde “Center for Neutron Research at National Institute
of Standards and Technology” ve “Penn State University” nükleer fizik laboratuarı,
İsviçre’de “Paul Sherrer Institute”, Kore’de “HANARO”, Almanya’da “CONRAD”
gibi merkezlerde nötron görüntüleme deneyleri yapılmaktadır.
Nötronlarda X-ray gibi maddelerin içine kolaylıkla girebilmekte, yollarının üzerinde
olma durumu hariç, yüklü parçacıklarla etkileşmemektedirler. Bu yüzden nötronlar
maddelerin içine derinlemesine girebilmekte, hatta içinden geçip gidebilmektedirler.
Fakat X-ışınları atomdaki elektron bulutları ile etkileşmektedirler, bu nedenle ağır
metallerin görüntülenmesi için güçlü X-ışınlarına ihtiyaç olmaktadır. Nötron görüntüleme
tekniğinde, malzeme kompozisyonu ve kalınlık, farklı görüntü kontrastına sebep
olmaktadır. PEM yakıt pilleri ve elektrolizörlerde titanyum ve karbon genelde akım
dağıtıcı veya toplayıcı olarak kullanılmaktadır. Gözenekli titanyum veya karbon kâğıt
nötron görüntülemede tamamen geçirgen bir ortam iken MRG’de veya X-ışınları ile
görüntülemede hemen hemen hiç bir şey görüntülenememektedir.
Nötronlar bir sintilatöre çarptıklarında ışık gibi başka bir niceliğe dönüştürülmekte,
oluşan ışık da bir CCD kamera yardımıyla kaydedilebilmektedir [19]. Hartnig ve
arkadaşları [20] çalışan bir PEM yakıt pilinin nötron tomografi yöntemi ile görüntüsünü
alarak, yerel akım yoğunluğu dağılımı ile karşılaştırmışlardır. Düşük akım
yoğunluklarında, anot akış kanalındaki reaktant gazın azlığı nedeniyle performans
düşmesine neden olurken, yüksek akım yoğunluklarında en uygun nemlendirmeye
yakıt pili hücresinin merkez bölümünde ulaşılmıştır, giriş ve çıkışlarda ise su birikmesi
ve kuruma meydana gelmiştir.
2.3. X-Işını Tomografisi
Bilinen radyografi gibi X-ışını tomografisi de, ışınların cisimden geçerken
sönümlenmesine dayanan bir yöntemdir. Radyografinin tersine bu yöntemde istenilen
açılarda görüntü elde edilebilmektedir. Bu sayede birçok X-ışını projeksiyonu
ile 2 boyutlu görüntü elde edilmektedir. X-ışınları ile elde edilebilecek görüntünün
uzamsal çözünürlüğünün yüksek olmasına rağmen malzeme içerindeki elektronlarla
etkileşmesi elde edilen görüntüde parazite sebep olabilmektedir.
2.4. Optik Görüntüleme Yöntemi
Yakıt pillerinde sıkıştırma plakaları pleksiglas gibi trasperan bir malzemeden yapılarak
akışın olduğu alan, video veya fotoğraf makinesi ile görüntülenebilmektedir.