วัตถุประสงค์หลักของวิทยานิพนธ์นี้ คือ 1) พัฒนาเทคนิคดอปเปลอร์บรอดเดนโพซิตรอนแอนนิฮิเลชันสเปกโตรสโคปี ให้เป็นเทคนิคการตรวจสอบแบบไม่ทำลายในการหาการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคของวัสดุ และ 2) ประยุกต์ใช้เทคนิคนี้ตรวจสอบเซนซิไทเซชันในเหล็กกล้าไร้สนิม ระบบวัดด้วยเทคนิคดอปเปลอร์บรอดเดนโพซิตรอนแอนนิฮิเลชันที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วยต้นกำเนิดรังสีโพซิตรอน Na('22) ความแรง 59 (...)Ci, หัววัดรังสีกึ่งตัวนำชนิดเจอร์มาเนียมบริสุทธิ์ร่วมกับระบบวิเคราะห์สเปกตรัมรังสีแกมมา ความละเอียดช่องวิเคราะห์สูง โดยใช้เทคนิคเลือกช่วงวิเคราะห์พลังงาน 2 ช่วงด้วยไบแอสแอมปลิฟายเออร์ และวิเคราะห์สเปกตรัมต่อเนื่องด้วยอุปกรณ์วิเคราะห์หลายช่อง ซึ่งมีขนาดหน่วยความจำ 4096 ช่องวิเคราะห์ 2 ชุด และเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อใช้เก็บข้อมูลจากการทดลอง เทคนิคการชดเชยได้นำมาใช้ในการแก้ไขค่าผิดพลาดทางสถิติที่เกิดจากความไม่เสถียรของเครื่องมือและความแปรปรวนในระหว่างการทดลองซึ่งพบว่าเทคนิคดังกล่าวสามารถลดค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานให้อยู่ใน (+,-) 2 เปอร์เซ็นต์ เทคนิคดอปเปลอร์บรอดเดนโพซิตรอนแอนนิฮิเลชันที่พัฒนาขึ้นได้นำไปใช้ในการหาความหนาแน่นของดิสโลเคชันในทองแดงและหาสภาวะเซนซิไทเซชันในเหล็กกล้าไร้สนิมพบว่าการเปลี่ยนแปลงของค่า S พารามิเตอร์ สำหรับตัวอย่างทองแดงเพิ่มขึ้นตามค่าความเสียหายที่เกิดขึ้นจนถึง 6.6 เปอร์เซ็นต์ หลังจากนั้นก็ลดลง สำหรับการเปลี่ยนแปลงของค่า S ในการหาสภาวะเซนซิไทเซชันในเหล็กกล้าไร้สนิม พบว่าค่า S ได้เพิ่มขึ้นตามเวลาที่ใช้เซนซิไทเซชันจนกระทั่ง 8 ชั่วโมงหลังจากนั้นจึงลดลง การเพิ่มขึ้นของค่า S นั้นนับว่ามีความสัมพันธ์โดยตรงกับการเกิดโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเกรน ดังนั้นเทคนิคนี้จึงสามารถนำมาใช้เป็นเทคนิคการตรวจสอบแบบไม่ทำลายในการวัดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคในวัสดุได้