小編語：對于一些開展隧道建設較早的國家，設施老化是一個嚴重的問題。如何高效準確的檢測老舊隧道，成為了一個重要的課題。但無論是傳統(tǒng)的人工檢測，還是探底雷達之類的非接觸技術，都存在各種局限。為解決這一問題，英國蘇格蘭地區(qū)的巴爾格雷隧道，實驗性地使用了最新的前沿技術——μ子成像，本期，小編就帶大家一起了解！

μ子成像技術

μ子成像技術是一種與X光掃描類似的技術，但由于來自外層空間的μ子比X射線、γ射線、超聲波等具有更深的穿透性，所以μ子掃描可以對更厚的材料進行成像。μ子成像技術最著名的應用案例是對埃及金字塔內(nèi)部進行成像，以及在福島核電站事故后定位反應堆堆芯，目前的常規(guī)應用主要是對火山巖漿室成像，以預測火山噴發(fā)。

μ子成像技術

什么是μ子

當來自太陽和其他天體產(chǎn)生的高能粒子進入地球大氣層時，它們會與氧氣和氮氣分子發(fā)生碰撞，從而引發(fā)其他粒子的級聯(lián)反應。這些粒子大多停留在大氣中，但其中μ 子粒子會到達地面。μ子對人體無任何副作用，每天都有數(shù)百萬個μ子穿過我們的身體。

雖然μ子相關技術已有幾十年的歷史，但其成像技術在近幾年有顯著發(fā)展，最重要的是其成像設備實現(xiàn)了小型化，使得在隧道檢測中使用這項技術成為了可能。

利用μ子對山體內(nèi)部進行成像

技術應用

巴爾格雷隧道建于 1896 年，是現(xiàn)在已被廢棄的拉納克郡到鄧巴頓郡鐵路的一部分。隧道自1964 年以來一直關閉，需要定期進行安全檢查。在漫長的歲月中，管理方使用過激光測量，影像識別，探地雷達、鉆孔和目視檢查等等手段，試圖獲得關于隧道的完整情況，為未來的拆除或重建做準備。

隧道內(nèi)情況

今年11月，管理方于科技公司Geoptic合作，開始嘗試使用μ子成像技術來徹底了解隧道襯砌后的所有缺陷和空隙。由于μ子獨特的性質，所以這項技術完全不存在探測深度的問題，而大幅小型化的設備使得其在隧道內(nèi)應用成為了可能。

小型化后可以搭載在小型車輛上

技術缺陷

一些技術人員認為該項技術應用于隧道病害檢測還有一些缺陷：

■ 小型化技術尚不成熟

μ子成像設備小型化本身尚未完全脫離實驗階段，對于小型化設備的成像準確度等問題還尚待觀察。

■ 探測方向有局限

由于μ子成像的原理，所以探測設備必須位于探測目標的下方，這意味著如果只是將探測設備置于隧道內(nèi)，將有一半以上的隧道結構無法被探測到。

結語

小編認為，這項技術目前并不具備廣泛使用的條件，但這項技術可能是未來發(fā)展的一個方向。隨著技術的進一步發(fā)展，終有一天，我們會擁有高效且準確的隧道病害探測方法。

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