核检查-光学系统现在和未来的挑战

rob watkinson客户支持经理resolve Optics

请介绍一下你自己，并谈谈你在Resolve Optics的工作。

我叫Rob Watkinson，是Resolve Optics的客户支持经理。我的职责是确保企业客户得到出色的支持，满足他们的所有需求。这可能包括为员工制定客户支持政策和程序，培训和观察员工，并回答客户的疑问。

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为什么照相机是核工业中必不可少的设备?

摄像机在任何放射性环境中都发挥着至关重要的监测作用，因为它们可以在人们因暴露于辐射风险而无法进入的地区进行目视检查。摄像机在核环境中的典型任务包括检查设备、过程或燃料棒，以增强安全性和安保以及对一个区域的简单监视。相机需要如何适应在高辐射环境中使用?

暴露于较高水平的核辐射将对大多数材料产生有害影响。因此，对于核相机来说，只使用能够承受长时间辐射暴露的材料或确保设备有足够的屏蔽来保护它是非常重要的。例如，在核环境中，标准的相机镜头在有限的时间内会变成棕色(并失去吞吐量/清晰度)，因此只有专业的抗辐射玻璃类型才能使用。另一个关键的考虑是如何使相机传感器远离辐射的直接照射路径。这通常是通过使用折叠镜来解决的，这样可以使图像间接聚焦到传感器上，同时使其免受辐射的影响。

请告诉我们有关Resolve Optics开发并提供给核检查相机制造商的抗辐射镜头。

在过去的30年里，Resolve Optics开发了客户指定的和越来越多的现成的，抗辐射的固定焦点和变焦镜头。一些最受欢迎的镜头是我们的3倍，6倍和10倍的非褐变变焦镜头。虽然Resolve Optics在为核后处理和发电应用提供定焦和变焦抗辐射透镜方面拥有丰富的经验，但今天我们的专业知识正在帮助组织在越来越多的不同和有趣的应用中运作。

在医学研究中。在同步加速器放射治疗机和商用x射线仪器中形成靶向元件的抗辐射透镜。所有仪器、传感器和照相机都受到辐射的持续轰击，这些辐射会迅速退化，使外太空的标准光学元件失效。星载应用提供了一个具有挑战性的环境，受到辐射的影响，相机镜头的维修或更换是非常不可取的。近年来，越来越多的卫星制造商和国际空间机构选择Resolve Optics为他们提供一系列高性能，耐辐射变焦镜头，因为我们在这一领域的专业知识和愿意与他们合作，使我们的标准3倍和6倍非褐变变焦镜头设计成为“空间准备”。

这些镜头的什么特点使即使在核环境中也能实现高图像分辨率?

核环境本身对图像分辨率没有直接影响，但是对透镜的分辨率要求越高，所需的玻璃就越多。设计高分辨率、耐辐射透镜的挑战在于，可供选择的光学材料数量有限。几乎所有的耐辐射光学材料都有黄色的色调。你可能遇到的下一个问题是，你在一个系统中加入越多的玻璃，来创造高分辨率的图像，这种黄色的色调就越会降低性能。为了应对这一挑战，我们在2018年推出了357-000型10倍非褐变变焦镜头。这种独特的镜头产生清晰，锐利的高清(HD)图像，没有强烈的黄色色调，这是传统上在颜色传感器上使用抗辐射镜头时的限制问题。

为什么你们的镜片需要承受高温?你们是如何做到这一点的?

用过的核燃料含有许多不同的放射性元素，其中一些元素衰变得非常快。当它们衰变时，会释放出大量的能量，这些能量可以被周围环境吸收，这使得镜片能够在高温下工作变得至关重要。用于透镜的材料会随着温度的变化而膨胀和收缩，在光学设计中考虑到这种运动是很重要的。如果不考虑这一点，当玻璃随着温度变化而移动时，镜头可能会进入或离开焦点。Resolve Optics抗辐射(非褐变)透镜设计中的所有光学元件均使用氧化铈掺杂玻璃或合成二氧化硅制成，使其能够承受高达100,000,000 rad的辐射剂量和高达55°C的温度，而不会变色或性能下降。最新一代的Resolve Optics非褐变镜头如何克服CMOS相机中的黄色调图像问题?

如前所述，黄色图像是传统的强黄色铈掺杂玻璃的结果，这种玻璃需要防止透镜在长时间暴露于辐射下变褐。虽然不可能从图像中完全去除所有黄色，但如果我们正在为彩色CMOS相机开发镜头，我们会利用我们对不同供应商的了解来避免更多的黄色玻璃类型，并将问题最小化。

我了解到你们还开发了一种特殊的紫外变焦镜头，能够透过很长的水来观察核燃料棒——请告诉我们这个?

当来自燃料组件的伽马射线与储存在冷却池中的电子相互作用时，乏核燃料会发出微弱的紫外线(切伦科夫辐射)。Resolve Optics设计并提供了一种UV变焦镜头，使北美Digital Cherenkov观看设备制造商能够通过10米深的水远程监测这种现象。这款镜头还有效地集成了一个滤光片，可以轻松地从可见光波长切换到紫外线波长，而无需重新聚焦镜头。

你是如何运用你在抗辐射光学设计方面的知识来制造能够在核应用中提供有效远程观察的内窥镜的?

答:Resolve Optics是一家成熟的专业内窥镜系统供应商，用于辐射，极端温度/压力或与腐蚀性液体和气体接触会使标准产品无法使用的恶劣环境。为了能够检查运行炉和锅炉内部，Resolve Optics提供了几种专业内窥镜，用于非侵入性分析高温过程，包括焚烧，回收，冶炼和化学制造。然而，由于成本相对较高，内窥镜检查系统仅用于核应用，其中高水平的辐射或过程附近的温度使相机操作几乎不可能。

Resolve Optics是否有任何旨在进一步帮助改进核检查的开发项目?

我们目前正在开发一种被称为光学补偿变焦的新镜头。这种设计使用了一个相对简单的推拉机制，因此不需要变焦镜头通常需要的大量复杂、紧密公差部件。这种更简单的设计使得这种新透镜特别适合恶劣的环境，比如核工业中经常发现的环境。您认为未来的核检查将会是什么样子? Resolve Optics将如何参与其中?

核工业受到高度监管，因此，与其他一些行业相比，变化相对缓慢。近年来，我们注意到的趋势包括对高分辨率抗辐射镜片以及针对颜色传感器优化的镜片的需求不断增加。

读者在哪里可以找到更多的信息?

有关防辐射镜片的进一步资料，请浏览www.resolveoptics.com/radiation-resistant-lenses-3/。或者，您可以在社交媒体上关注Resolve Optics -参见https://www.linkedin.com/company/resolve-optics-limited/

关于Rob Watkinson

客户支持经理——Rob Watkinson的工作目标是确保商业客户获得出色的服务

支持和所有他们的需要得到及时的满足。他在Resolve Optics有限公司工作，这是一家世界领先的专业镜片设计师和抗辐射镜片和光学产品制造商，严格的质量和目标价格指导方针。

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