Raios-X utilizados para localizar defeitos de forma não destrutiva

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/03/2005

O mercado está repleto de exemplos de equipamentos que foram criados com determinada finalidade mas, ao final, acabaram sendo a solução para problemas sequer imaginados quando de sua criação. Este é o caso de um detector de raios-X, criado por dois engenheiros da Universidade da Flórida, Estados Unidos.

O equipamento foi criado para detectar minas terrestres, salvando a vida de milhares de pessoas que vivem em locais outrora assolados por guerras. Mas o equipamento rapidamente está encontrando outros usos: ele é capaz de detectar minúsculos "vazios" no interior de estruturas metálicas e não-metálicas.

Ele está sendo utilizado, por exemplo, para detectar a existência desses espaços vazios entre a espuma de proteção e o tanque do ônibus espacial Discovery, que deverá voltar a voar nas próximas semanas. Foi um pedaço de espuma desses que se soltou e atingiu a asa do Colúmbia, o que ocasionou sua destruição em Fevereiro de 2003, quando ele retornava à atmosfera.

As máquinas convencionais de raios-X emitem a radiação através de um alvo - um objeto ou um ser humano - rumo a um filme radiográfico, localizado do outro lado. Diferentes objetos e materiais absorvem os raios-X em intensidades variadas, o que faz com que alguns apareçam mais proeminentes no filme do que outros.

O novo detector de raios-X construído pelos engenheiros Ed Dugan e Alan Jacobs opera de forma diferente, utilizando um processo chamado de retrodifusão. Esse método foi desenvolvido para ser utilizado em aplicações onde é impossível colocar-se um filme do outro lado do objeto. Este é o caso do tanque do ônibus espacial, mas também é o caso de uma infinidade de equipamentos industriais, que podem ser avaliados durante o processo produtivo, de forma não-destrutiva.

Para capturar as imagens geradas pelos raios-X no método de retrodifusão, o equipamento utiliza a radiação refletida pelo objeto. Os equipamentos tradicionais que utilizam essa técnica conseguem detectar apenas a radiação (que toma a forma de fótons) que tem uma única colisão com o objeto. Ao se descartar os fótons que colidem múltiplas vezes com o objeto, perde-se muita informação útil, o que resulta na diminuição da resolução da análise.

O problema é que não é fácil gerar-se uma imagem a partir desses fótons de múltiplas colisões, porque eles tendem a criar uma "nuvem" sobre a imagem. Foi justamente esse o problema que os engenheiros conseguiram resolver. "Há uma grande quantidade de boa informação em fótons de múltiplas colisões, mas aprender como utilizá-la não foi nada trivial," disse Dugan.

Dois detectores capturam os fótons oriundos tanto de uma única colisão como os de múltiplas colisões, passando os dados para um programa de computador cujo algoritmo consegue mesclar as duas fontes. Com isto os engenheiros conseguem detectar minúsculos vazios no interior dos objetos, já que esses vazios fazem com que os fótons "ricocheteiem" e retornem ao detector.

Os engenheiros já estão testando o equipamento também em fibras de carbono utilizadas na fabricação de peças de aviões.