Rozmowa z Jackiem Głowinkowskim, Kierownikiem Laboratorium Badań Nieniszczących w WPT

Jednym z wyjątkowych laboratoriów działających w WPT jest Laboratorium Badań Nieniszczących (LBN) wyposażone w wysokoenergetyczny, akceleratorowy system do radiografii przemysłowej umożliwiający prześwietlanie dużych elementów. Elementy stalowe mogą mieć do 500 mm grubości! O działalności pracowni opowiada 

Jaka jest specyfika działalności Laboratorium?

Działalność laboratorium jest skoncentrowana na udostępnianiu podstawowej aparatury, w którą wyposażono laboratorium, czyli systemu radiograficznego zbudowanego na bazie linowego akceleratora przemysłowego (LINAC). Ma on podwójną funkcję. Może być stosowany do radiografii przemysłowej, czyli prześwietlania dużych elementów przemysłowych albo do naświetlania rozmaitych obiektów wiązką wysokoenergetycznego promieniowania jonizującego tj. m.in. do prac badawczo-rozwojowych związanych z zaobserwowaną zmianą właściwości fizyko-chemicznych różnych materiałów, zwłaszcza polimerów, które są szczególnie wrażliwe na wpływ wysokoenergetycznego promieniowania przenikliwego. Nasza aparatura umożliwia naświetlanie wiązką fotonową (promieniowanie gamma w zakresie X) albo strumieniem elektronów (promieniowanie korpuskularne) o stosunkowo wysokiej energii do 9 MeV. Zmieniają one właściwości materiałowe rożnych tworzyw – mogą działać zarówno destrukcyjnie, jak i konstruktywnie na polimery w zależności od mocy dawki i rodzaju promieniowania, tzn. niszczyć ich wiązania łańcuchowe, ale też dokonywać dodatkowych usieciowień w tym wskrośnych. Często są to zabiegi eksperymentalne twórcze w poszukiwaniu optymalnych własności danego materiału.

Ma to bardzo specjalistyczny charakter. Do kogo jest więc skierowana oferta laboratorium?

Z LBN mogą korzystać na pewno wszyscy Ci, którzy poszukują materiałów polimerowych do celów specjalnych o nietypowych właściwościach np. szczególnej odporności: temperaturowej, chemicznej, na promieniowanie jonizujące, w tym promieniowanie kosmiczne. Jest wiele zastosowań dla tak zmodyfikowanych materiałów, a także wykorzystania samego promieniowania jonizującego. Posługują się nimi różnego typu ośrodki Wielkiej Nauki jak np. CERN czy DESY. WPT brało np. udział w budowaniu infrastruktury lasera na wolnych elektronach na potrzeby projektu XFEL. Inna grupa projektów, które mogą wymagać zastosowania sprzętu obecnego w LBN, to przedsięwzięcia z branży kosmicznej. Symulujemy warunki występowania promieniowania kosmicznego i sprawdzamy, czy detal lub urządzenie przewidziane do umieszczenia w przestrzeni kosmicznej jest odporny na przyjęcie tzw. całkowitej dawki jonizującej (ang. TID) i nie ulegnie później destrukcji w przestrzeni pozaziemskiej pod wpływem promieniowania kosmicznego. Pozwala to jeszcze w laboratorium, przed wysłaniem np. satelity w na orbitę okołoziemską, na sprawdzenie jak będzie ona funkcjonować w przestrzeni kosmicznej.

Nasza aparatura znajduje też zastosowanie w poszukiwaniu nowych właściwości materiałowych. Napromienianiem możemy zmieniać i nadawać różnego rodzaju właściwości materiałom, dzięki czemu zyskują one nowe zastosowania m.in. przemysłowe. Ich poszukiwanie odbywa w ramach różnego rodzaju eksperymentalnych prac badawczo-rozwojowych. Przykładowo nasza aparatura pozwala na testowanie nowych technologii produkcji tworzyw przy wykorzystaniu promieniowania jonizującego..

Druga funkcja akceleratora, jaką jest prześwietlanie ma zastosowanie w przypadku obiektów wielkogabarytowych, zbudowanych z materiałów o dużej miąższości i znacznym pochłanianiu promieniowania rentgenowskiego (X), których nie da się prześwietlić standardowymi urządzeniami opartymi o lampę rentgenowską.

Co jeszcze wyróżnia naszą pracownię?

LBN wyróżnia się tym, że prowadzimy zarówno badania nieniszczące, jak i prace R&D związane z naświetlaniem, a nie tylko prześwietlaniem. Realizujemy wiele badań na symulacje i testy nowych technologii. Mamy też możliwość prowadzenia sterylizacji, czyli niszczenia drobnoustrojów za pomocą promieniowania bez destrukcji samego detalu np. sterylizacja wyrobów medycznych bez konieczności ich rozpakowywania. Możemy realizować te działania we współpracy z laboratorium mikrobiologicznym, które również działa w WPT.

Nasze laboratorium wyróżnia dodatkowo to, że oprócz ww. specjalistycznej aparatury posiadamy do udostepnienia bezpieczne pomieszczenie, popularnie nazywane „bunkrem”, które ze względu na swoją specjalną, ochronną konstrukcję ogranicza przenikanie przez nią fal elektromagnetycznych, w tym promieniowania jonizującego gamma czy też jonizującego promieniowania korpuskularnego (np. cząstki alfa, beta, itp.). Pomieszczenie to można wykorzystać do eksperymentów z innymi źródłami promieniowania. WPT S.A. posiada aktualnie odpowiednie zezwolenie Polskiej Agencji Atomistyki nr D-18687 dla liniowych akceleratorów elektronów. Jednocześnie pomieszczenie to stanowi również tzw. klatkę Faradaya, dzięki czemu można wykorzystać to wielkogabarytowe pomieszczenie do wykonywania eksperymentów związanych np. z przesyłaniem, bądź pomiarami wyizolowanych fal elektromagnetycznych.

Bez wątpienia działalność laboratorium ma również charakter naukowy.

Tak. Jesteśmy nastawieni na współpracę z uczelniami wyższymi. Cały czas wspieramy ich zespoły badawcze – realizujemy wspólne projekty z uczelniami i Polską Akademią Nauk. Jesteśmy otwarci na wspomaganie pracowników naukowych, a nawet studentów w prowadzeniu ich prac badawczo-rozwojowych czy eksperymentów.

Jakie branże najczęściej korzystają z LBN?

Nowe technologie, przemysł kosmiczny, branża fotowoltaiczna – to tylko przykłady branż, które z nami współpracują. Realizujemy działania związane z badaniami detektorów wykorzystywanych w aparaturze naukowej, rozwijamy technologie lotnicze. Jesteśmy otwarci na współpracę z przemysłem metalowym, hutniczym, odlewniczym, górniczym, maszynowym, energetycznym. Na koncie mamy też projekt związany z radiotechniką.

Jak można skorzystać z LBN?

Ze względu na jego specyfikę, nie udostępniamy współpracującym z nami podmiotom samego urządzenia. Raczej świadczymy konkretne usługi wykonywane przez nasz personel. Kadra WPT pomaga w przygotowaniu eksperymentu jak również później w jego przeprowadzeniu. Wszystko odbywa się pod okiem inspektora ochrony radiologicznej. Procesy realizowane są również przy wsparciu personelu naukowego, dbającego o jakość eksperymentu od strony fizyki.

Trzeba pamiętać, że usługi świadczone przez nasze laboratorium mają charakter nieseryjnej, jednostkowej usługi. Wszystkie czynności i procesy, jakie przedsiębiorca/naukowiec przeprowadzi w LBN można nazwać etapem przygotowania i  wdrażania do produkcji. Nasze laboratorium służy weryfikacji pomysłów, prototypowaniu, eksperymentowaniu. To tu dosłownie tworzymy nowatorskie technologie.