Flyability ELIOS 3 可以承受多少輻射？
本文是系列文章的一部分，該系列詳細介紹瞭如何在愛達荷州環境聯盟(IEC) 領導的項目中使用Elios 3（根據與能源部(DOE) 的合約）開發一種安全方法來清除數百立方公尺的污染物。來自愛達荷州地下儲存箱的高放射性廢棄物。該項目的名稱是煅燒回收項目（CRP）。
關鍵點：
- Elios 3 經過了輻射耐受性測試，以確定它是否可以在 1,000 R/h 的場中成功運行，以及是否可以在累積劑量為 1,000 R 的情況下繼續運行。Elios 3 滿足了這兩個目標。
- Elios 3 繼續超出了測試的最低要求，在 10,000 R/h 的場中成功運行，並在累積劑量約為 4,000 R 後繼續運行。
- 無人機的視覺攝影機、雷射雷達感測器以及所有其他組件（如傳輸、照明和萬向節）在輻照時也能運作。
挑戰：在埋於地下的受輻射避難所內駕駛無人機
根據與能源部簽訂的合同，愛達荷州環境聯盟 (IEC) 的任務是找到一種安全的方法來清除 60 多年前儲存在地下的大量放射性廢物，並將其轉移到新的儲存地點。核廢料稱為煅燒物，是由乏核燃料產生的固體顆粒材料。
作為該專案的第一個里程碑，IEC 已開發出一種獨特的方法來清除煅燒物，該方法包括在裝有煅燒物儲存箱的拱頂混凝土屋頂上鑽孔，然後使用機器人將接入管焊接到箱頂並切割垃圾箱上有孔，可以用氣動方式吸出煅燒物。
在採用這種新方法之前，IEC 首先需要更了解其運作環境。
為此，IEC 知道必須識別垃圾箱上方拱頂內的所有障礙物，例如導管、支撐樑和通風管道，以確定這些障礙物是否會阻止他們安裝提取設備。此外，它不僅需要這些障礙物的圖片或視頻，還需要 3D 模型。
經過深入研究，IEC 確定在金庫內創建 3D 模型的最佳解決方案是 Flyability 的 Elios 3 室內無人機。
之所以選擇 Elios 3，是因為它設計用於在狹窄、雜亂的空間中進行操作，並且它帶有 LiDAR 感測器，可以收集用於 3D 測繪的精確數據。
選擇 Elios 3 後只剩下一個問題：Elios 3 能抗輻射嗎？
受到輻射的 Elios 3
為了收集製作金庫內部 3D 模型所需的所有數據，Elios 3 需要飛往金庫的四個角落，這個過程可能需要多達四次單獨的 6 分鐘飛行。在此期間，無人機將暴露在平均 1,000 R/h 的輻射場中，預計最強烈的輻射場將出現在儲存箱的表面，那裡的輻射場可能高達 2,000 R/h。
要了解 Elios 3 是否能夠承受如此大的劑量並繼續飛行，唯一的方法就是進行測試，看看無人機的表現如何。
測試 Elios 3 的輻射耐受性
參與煅燒回收專案的工程師使用高功率 X 射線發生器對 Elios 3 無人機進行了輻射測試。
測試目標
輻射耐受性測試的目標是確保 Elios 3 即使暴露在儲存庫內的輻射場中也能如預期運作。
Elios 3 所需的最低測試目標：
- 在 1,000 R/h 領域成功運行
- 累積劑量1,000 R後成功繼續手術
測試地點和方法
測試在愛達荷州波卡特洛愛達荷州立大學校園的愛達荷加速器中心進行，使用高功率 450keV X 射線管產生電離輻射場。
Elios 3 在運行時受到輻射，以評估其性能，同時暴露在不同的輻射場強度下。為了獲得吸收輻射的最準確指示，劑量測定偵測器直接連接到 Elios 3。
描繪450keV X 射線發生器的 劑量率與源距離的圖表
測試結果
將 Elios 3 暴露於各種輻射場後，CRP 工程師發現 Elios 3 不僅滿足了耐輻射的最低要求，而且遠遠超過了這些要求。
以下是輻射耐受性測試的結果：
- Elios 3 滿足最低要求，能夠在 1,000 R/h 的區域中運行，並在累積劑量達到 1,000 R 後繼續運行。
- Elios 3 超出了測試的最低要求，在 10,000 R/h 的場中成功運行，並在累積劑量約為 4,000 R 後繼續運行。
為了更好地理解 4,000 R 的量級，它大致相當於在輻射環境中工作的人員一年內法律允許接觸的劑量的 800 倍（基於每個工人每年 5Rem 劑量）。
Elios 3 在不同強度的輻射場中總共完成了 19 次單獨飛行，每次飛行 6 分鐘。無人機在每次飛行過程中都會受到輻射，然後在無人機著陸後關閉 X 射線，模擬它在保險庫內受到的劑量暴露。
Elios 3 在 10,000 R/h 輻射暴露下穩定飛行
Elios 3 在接受 10,000 R/h 的六分鐘照射後飛行
值得注意的是，Elios 3 在輻射下飛行的能力並不是 IEC 測試的無人機的唯一功能。無人機的視覺攝影機和雷射雷達感測器以及您期望用於典型無人機操作的所有其他組件（例如發射器和萬向節）也需要正常工作。
在輻射測試飛行期間，定期測試和/或監測以下組件，以確保它們繼續按預期運行：
- 可見攝影機饋送
- 飛行控制
- 光達功能
- 雲台控制
- 智慧照明控制
- 發射機狀態
- 電池電壓
您如果想了解更多關於Elios無人機的信息可以查詢Flyability的官網 www.flyability.com 或發送郵件到 service@esentra.com.tw 進行諮詢。
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