射线照相检验设备和器材

合集下载

射线检测培训

射线检测培训

二、射线检测设备和器材
18
4、X射线管的焦点:(P34) a、实际焦点—阳极靶上受电子轰击的部分。 b、有效焦点—实际焦点在垂直于管轴线方向上的投影。 c、焦点大,利于散热,管电流可以较大;焦点小,散热 条件差,管电流不能太大。 d、焦点形状和尺寸取决于灯丝形状和尺寸,圆形和正方 形焦点尺寸为 a(a为直径或边长);长方形和椭圆形焦点 尺寸为( a和b为边长或轴长)。
状谱,由一个或几个特定的波长组成。 c、连续X射线的能量(波长)取决于管电压;标识X射线的能
量(波长)取决于靶材,与管电压无关。
一、射线检测物理基础
6、连续X射线的最短波长:
minV1(K2.4V)
0
(A)
4
7、X射线的产生效率:(P6) 0ZV
式中:η0≈1.1~1.4×10-6,
V—管电压(KV)
5
8、X射线和γ射线的相同和不同之处:(习题P20—371)
a、相同之处:X射线和γ射线都是电磁波,它们具有相同 的性质,如不可见、依直线传播、不带电、能穿透物质、 能使物质电离、使胶片感光、能发生生物效应等。
b、不同之处:
⑴、产生机理不同,X射线是高速电子与物质碰撞产生的; 而γ射线是放射性物质原子核衰变时放射出来的。
二、射线检测设备和器材
20
9、X射线机管电压和管电流:(P43—44)
①、管电压调节是通过调节高压变压器初级线圈并联的自耦
变压器的电压来实现的。
管电压越高,电子运动速度越快,产生的X射线能量越高,穿透力越大。
②、管电流是通过调节灯丝变压器电压从而调节灯丝加热电
流来实现的。
管电流越大,产生的X射线强度就越大。
解:设增厚前胶片接受
增厚之后胶片接受的照

实验射线检测的原理及过程

实验射线检测的原理及过程

实验一射线检测的原理及过程一、实验目的1、掌握X射线检测的基本原理和方法;2、了解射线检测的特点和适用范围;3、了解射线检测缺陷等级的评定。

二、实验设备器材1、XXQ-2005携带式变频充气X射线探伤机本机由控制器和管头(X射线发生器)及电源电缆、连接电缆等组成(控制器面板和管头结构分别如图8-1、图8-2所示)。

控制器采用可控硅单相桥式整流电路,整流后的电压经LC滤波回路滤波后变为平滑的直流电压,该电压经可控硅变频回路斩成频率可变的单向脉冲,送至高压脉冲变压器作为管头的电源。

毫安稳定单元可以随X射线管灯丝电压的提高或降低改变单向脉冲的频率,以保证X射线管电流的稳定。

千伏调节单元可以连续调节管电压,以适用不同厚度材料的拍片要求。

数字计时器为预置数字电子式,可按不同要求选择曝光时间,计时准确,误差小,显示直观。

如果在曝光期间有保护单元动作,计时器将显示当前时间,不归零。

重新开机,可继续曝光至预置时间,因而可节省胶片。

当电源电压波动时,控制器本身能自动调节,自动稳定X射线管电压和管电流,以保证获得稳定的X射线束。

管电压和曝光时间均可预置,而管电流不能设置,为恒定的5毫安。

管头为组合式,X射线管、高压变压器(包括X射线管灯丝绕组)与绝缘气体一同封装在铝壳内。

管头一端装有风扇和散热器,为冷却之用。

绝缘气体为SF6,具有良好的介电性能。

管头系完全防电击式,X射线管阳极接地,承受单向脉冲电压,设有温度保护装置,当管头温度达到规定值的±5℃时,温度继电器动作,切断高压,以确保机器安全。

管头的两端环可使其立放或横卧,在搬运及工作时可做把手用。

图8-1 控制器主面板及侧面板1.电源指示灯2.延时指示灯3.高压指示灯4.电流指示灯5.保险丝6.曝光计时器7.曝光时间设定拨码盘8.电源接头9.接地线接头10.控制线连接电缆接头11.电源开关12.高压关按钮13.曝光电压调节旋钮14.高压开按钮图8-2 管头结构示意图X射线管结构示意图1、把手2、风扇3、阳极体4、主体套1、玻璃管壳2、聚焦杯3、阴极灯丝5、X射线6、遮蔽铝7、阴极射线4、阳极罩5、窗口6、阳极靶8、高压变压器9、阴极体10、铝壳7、阳极体11、气压表12、控制线连接电缆接头2、其它辅助器材及耗材黑度计、射线胶片、金属箔增感屏、线型像质计、暗盒、铅字、屏蔽铅板、中心指示器、卷尺、钢印、观片灯℃ 黑度计用于检查射线底片的黑度,要求在国家标准规定的范围内。

钢结构焊缝射线照相检验实施细则

钢结构焊缝射线照相检验实施细则

***公司钢构作业指导书钢结构焊缝射线照相检验文件编号:版本号:编制:批准:生效日期:主题钢结构焊缝射线照相检验实施细则生效日期钢结构焊缝射线照相检验实施细则1. 检测依据1.1 GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范1.2 JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程1.3 TB10212-2009铁路钢桥制造规范1.4 JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范1.5 GB/T3323-2005金属熔化焊焊接接头射线照相2. 适用范围:适用于2~50厚材厚度的碳钢,低合金钢、不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料对接焊接、钢管对接、焊缝的X射线探伤。

3.设备仪器X射线机(型号)具备有足够的穿透力4. 检测技术要求4.1按照GB50205-2001规范中第5.2.4条的规定,当超声波探伤不能对缺陷作出判断时,应采射线探伤,其检验等级及缺陷分级按表1执行。

表14.2按照TB10212-2009规范中第4.9.14条的规定,对于母材厚度小于或等于30mm(不等厚对接时,按薄板计)的主要杆件受拉的横向、纵向对接缝除按表2的规定进行超声探伤外,还应按接头数量的10%(不少于一个焊接接头)射线照相检验。

探伤范围为焊缝两端各250~300mm,焊缝长度大于1200mm,中部加探250~300mm。

对表面余高不需磨平的十字交叉(包括T字交叉)对接焊缝应在十字交叉中心的120~150mm范围内进行100%射线照相检验。

射线透照技术等级采用B级(优化级),焊缝内部质量达应到II级。

4.3按照JTG/T F50-2011规范中第19.6条的规定,射线探伤的质量分级、检验方法、检验部位和等级应符合表2的规定表25.检测前的准备5.1 仪器准备: X射线机按操作规程训机5.2 材料准备:适用合格中胶片、增感屏、暗袋、像质计,配制相应要求的显、定影液、准备好各类铅字、箭头、中心标记,搭接标记、贴片框及防散射的铅垫板。

5大无损检测技术之射线检测,射线检测原理、设备介绍

5大无损检测技术之射线检测,射线检测原理、设备介绍

5⼤⽆损检测技术之射线检测,射线检测原理、设备介绍是5⼤⽆损检测技术中的⼀种,通常聊到射线检测,⼤家⾃然会联想到医院的射线检测设备。

其实,它们便是应⽤了技术的产品。

为增进⼤家对射线检测的认识,本⽂将对射线检测、射线检测原理以及射线检测设备予以介绍。

如果你对检测、射线检测技术具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。

⼀、射线检测射线检验通常简称为:RT,是⽆损检测⽅法的⼀种。

当强度均匀的射线束透照射物体时,如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异,它将改变物体对射线的衰减,使得不同部位透射射线强度不同。

这样,采⽤⼀定的检测器(例如,射线照相中采⽤胶⽚)检测透射射线强度,就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等,从⽽完成对被检测对象的检验。

射线检验常⽤的⽅法有X射线检验、γ射线检验、⾼能射线检验和中⼦射线检验。

对于常⽤的⼯业射线检验来说,⼀般使⽤的是X射线检验和γ射线检验。

⼆、射线检验原理X和γ射线的波长短,能够穿过⼀定厚度的物质,并且在穿透的过程中与物质中的原⼦发⽣相互作⽤。

这种相互作⽤引起辐射强度的衰减,衰减的程度⼜同受检材料的厚度、密度和化学成分有关。

因此,当材料内部存在某种缺陷⽽使其局部的有效厚度、密度和化学成分改变时,就会在缺陷处和周围区域之间引起射线强度衰减的差异。

如果⽤适当介质将这种差异记录或显⽰出来,就可据以评价受检材料的内部质量。

X射线检验和γ射线检验,基本原理和检验⽅法⽆原则区别,不同的只是源的获得⽅式。

X射线源是由各种、电⼦感应加速器和直线加速器构成的从低能(⼏千电⼦伏)到⾼能(⼏⼗兆电⼦伏)的系列,可以检查厚⾄ 600mm的钢材。

γ射线是放射性同位素在衰变过程中辐射出来的。

三、射线检测设备(⼀)X射线机⼯业射线照相探伤中使⽤的低能X射线机,简单地说是由四部分组成:射线发⽣器(X射线管)、⾼压发⽣器、冷却系统、控制系统。

当各部分独⽴时,⾼压发⽣器与射线发⽣器之间应采⽤⾼压电缆连接。

按照的结构,X射线机通常分为三类,便携式X射线机、移动式X射线机、固定式X射线机。

船舶钢焊缝射线照相与超声波检验规则

船舶钢焊缝射线照相与超声波检验规则

船舶钢焊缝射线照相与超声波检验规则船舶钢焊缝的质量是保证船舶结构安全和航行性能的关键因素之一。

钢焊缝的质量检验是船舶建造和维修过程中必不可少的环节。

本文将重点介绍船舶钢焊缝的射线照相与超声波检验规则。

一、射线照相检验规则1.检验对象:船舶钢焊缝的射线照相检验主要针对船壳、船底、船舱、船舶机舱和舵舱等焊缝进行。

2.检验原理:射线照相检验是利用X射线或γ射线对焊缝进行照相,通过对射线照片的分析和判读,检测出焊缝中的缺陷和问题。

3.检验方法:射线照相检验可分为传统射线照相和数字射线照相两种方法。

传统射线照相需要将射线照片逐一放大观察,而数字射线照相则可以通过计算机软件进行图像处理和放大,更加方便和高效。

4.检验标准:船舶钢焊缝的射线照相检验应符合国际或国内相关标准,如《船舶焊接质量评定标准》、《船用钢结构焊接技术规范》等。

5.检验设备:射线照相检验需要使用射线发生器、射线照相机、射线胶片等设备,同时还需要配备辐射防护设施和防护用品,确保操作人员的安全。

二、超声波检验规则1.检验对象:船舶钢焊缝的超声波检验主要针对焊缝的内部缺陷,如气孔、夹渣、裂纹等进行。

2.检验原理:超声波检验是利用超声波在材料内部的传播和反射特性,通过对超声波信号的接收和分析,来检测焊缝中的缺陷。

3.检验方法:船舶钢焊缝的超声波检验可分为手持式探头检验和自动扫描检验两种方法。

手持式探头检验需要操作人员手持超声波探头对焊缝进行扫描,而自动扫描检验则是通过机械装置实现对焊缝的扫描。

4.检验标准:船舶钢焊缝的超声波检验应符合国际或国内相关标准,如《船舶焊接质量评定标准》、《船用钢结构焊接技术规范》等。

5.检验设备:超声波检验需要使用超声波探头、超声波仪器、计算机系统等设备,同时还需要进行校准和验证,确保检验结果的准确性和可靠性。

三、综合应用船舶钢焊缝的射线照相与超声波检验在船舶建造和维修中常常同时使用。

射线照相检验可以检测出较大的焊缝缺陷和问题,而超声波检验则可以更精细地检测出焊缝内部的小缺陷和问题。

射线检测培训第二章射线检测的设备和器材

射线检测培训第二章射线检测的设备和器材

⑥、X射线管的寿命:
X射线管的寿命是指正常使用的X射线管灯
丝发射能力逐渐降低而失去功能、射线辐射剂量率
降至初始值的80%。玻璃管一般为400—500小时,金
属陶瓷管一般为1000小时精。选ppt
30
为了保证X射线管的使用寿命,主要措施包括 以下几条:
①、送高压前,灯丝必须预热、活化;
②、使用负荷应控制在最高管电压的90%以 内;
精选ppt
26
精选ppt
27
焦点的形状和尺寸取决于灯丝的形状和尺寸。 焦点大,有利于散热;焦点小,照相清晰度好,灵 敏度高。
有效焦点尺寸可按针孔法测量,其原理如图所 示。针孔板材料用
钨、碳化钨、铂铱合金、
金铂合金或钽。
计算公式为:
精选ppt
28
⑷、辐射场的分布:
由于X射线管阳极靶与管轴线呈20度的倾角, 因此发射的X射线束有40度左右的立体角,
③、使用过程一定保证阳极的冷却,工作周 期设置为1比1;
④、严格按说明书要求进行训机。
精选ppt
31
2.1.3 高压发生电路: 高压发生电路是X射线管工作的基本电路,按
照加在射线管上的电压波形可分为:半波整流电路、 全波整流电路、倍压整流电路和恒直流电路四种。
1、半波整流电路: ⑴、半波自整流电路: 利用X射线管自身进行整 流的电路叫半波自整流 电路,携带式X射线机普 遍采用这种电路。
⑵、X射线管阳极冷却保护:
①、油温开关——装在机头内和冷却油箱内, 控制高压回路,当油温超过予定值时,自动切断高 压回路。
②、水通、油通开关——接在冷却系统的回 水管和回油管上,控制高压回路,当水循环或油循 环不正常时,自动切断高压回路。
精选ppt

焊接质量检测技术项目一任务四

焊接质量检测技术项目一任务四

弯通道γ射线机源容器的基本结构
1—外壳;2—快速连接器;3—聚氨酯填料;4—密 封盒; 5—安全接插器; 6—源托;7—γ射线源(源组件 ); 8—贫化铀屏蔽层
便携式γ射线机
任务四 焊接接头的射线探伤
【相关知识】
三 、 X射线探伤设备和器材
3.射线胶片
1—片基; 2—结合层; 3—感光乳剂层; 4—保护膜
特性曲线 平均梯度 高 较高 中 低 感光乳 剂粒度 微粒 细粒 中粒 粗粒 梯度最小值Gmin D=2.0 低 较低 中 高 4.3 4.1 3.8 3.5 D=4.0 7.4 6.8 6.4 5.0 颗粒度最大 值Gmax D=2.0 0.018 0.028 0.032 0.039 (梯度/颗粒度) 最小值(G/GD)
【相关知识】
三 、 X射线探伤设备和器材 ⑤ X射线管的寿命
X射线管的寿命与负载的关系曲线
⑥ X射线管的真空度 真空度为10-6毫米汞柱
任务四 焊接接头的射线探伤
【相关知识】
三 、 X射线探伤设备和器材
2.γ射线机 基本结构:源组件(密封γ射线 源)、源容器(主机体)、输源(导) 管、驱动机构和附件
(1)在真空中以光速直线传播。 (2)本身不带电,不受电场和磁场的影响。 (3)不可见,具有穿透可见光不能穿透的物质(骨骼、金属等)和在物质 中有衰减的特性。 (4)可使物质电离,产生荧光。如Hg粉、硫化锌、硫化镉。 (5)能使胶片感光。 (6)具有辐射生物效应,伤害和杀死生物细胞。
任务四 焊接接头的射线探伤
任务四 焊接接 头的射线探伤
【相关知识】
一、射线照相法的概述
二、射线的产生 三、X射线照相探伤的设备和器材
任务四 焊接接 头的射线探伤

射线检测实验

射线检测实验

实验一曝光曲线的制作一、实验目的与任务1.掌握常用曝光曲线的制作方法;2.制作某一型号X射线机的曝光曲线。

二、实验设备与器材1.X射线机一台2.阶梯试块一套3.密度计一台4.铅箔增感屏和胶片等若干5.普通坐标纸和对数坐标纸各一张三、实验原理选用任意一台X射线机,采用相同的增感屏、胶片、显影液、定影液及显影、定影时间和显影温度的情况下,对同一材料的不同厚度工件的透照时,所用的曝光条件(焦距、管电压、管电流和曝光时间),是不一样的,如果我们固定其中的一些因素,使透照厚度仅随其中某一种因素的变化而改变,那么我们就可以获得一条相关曲线,这条曲线就是曝光曲线。

曝光曲线是检测的工具。

一台X射线机在不同的工艺和环境条件下其曝光曲线是不同的。

因此,已经制成的曝光曲线只适用于与当时特定条件相同的状态,否则应制作新的曝光曲线。

常用曝光曲线有两种:1.管电压——厚度曝光曲线:在X射线机、胶片、增感屏、焦距、暗室处理条件保持不变的情况下,固定曝光量(mA·min)对阶梯试块进行透照。

为了使不同厚度部分的黑度值一样,就必须随着厚度的变化而改变曝光强度(管电压KVP),这就是我们在实际生产运用中最常用的基本曲线。

根据数学分析可以知道,管电压与透照厚度之间不存在简单的线性关系,因而得到的不是直线而是一条曲线,但从实验中可以看出这条曲线的曲率不大,在某些区域内可以近似的看作直线,在实验中用阶梯试块实现不同厚度d的透照,在同一焦距和曝光量条件下,用不同的管电压进行多张胶片曝光,经暗室处理可得一组底片,通过这组底片可获得多条黑度与厚度的曲线(每张底片即是一条黑度——厚度的曲线),当我们选取某一黑度值时,不同管电压对应的不同厚度即有一对应点,将选取的各点标注于普通坐标纸上便可得一条曝光曲线,这一曝光曲线,就是管电压——厚度曝光曲线。

2.曝光量——厚度曝光曲线同制作管电压——厚度曝光曲线一样,在各种条件不变的情况下,固定管电压(KVP)改变曝光量(mA ·min ),对阶梯试块进行分次曝光。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第2章射线照相检验设备与器材2.1 X射线机2.1.1 X射线机的基本结构与类型工业射线照相探伤中使用的低能X射线机,简单地说是由四部分组成:射线发生器(X射线管)、高压发生器、冷却系统、控制系统。

当各部分独立时,高压发生器与射线发生器之间应采用高压电缆连接。

X射线机可以从不同方面进行分类。

按照X射线机的结构,X射线机通常分为三类,便携式X射线机、移动式X射线机、固定式X射线机。

便携式X射线机采用组合式射线发生器,其X射线管、高压发生器、冷却系统共同安装在一个机壳中,也简单地称为射线发生器,在射线发生器中充满绝缘介质。

整机由两个单元构成,即控制器和射线发生器,它们之间由低压电缆连接。

在射线发生器中所充的绝缘介质,较早时为高抗电强度的变压器油,其抗电强度应不小于30~50kV/2.5mm。

现在多数充填的绝缘介质是六氟化硫(SF6),以减轻射线发生器的重量。

充填的SF6气体的气压应不低于0.34MPa(3.5kg/cm2),但也不能过高,以防机壳爆裂,通常不应超过0.49MPa(5.0kg/cm2)。

采用充气绝缘的便携式X射线机,体积小、重量轻,便于携带,利于现场进行射线照相检验。

便携式X射线机的管电压一般不超过320kV,管电流经常固定为5mA,连续工作时间一般为5min。

移动式X射线机具有分立的各个组成部分,但它们共同安装在一个小车上,可以方便地移动到现场、车间,进行射线检验。

冷却系统为良好的水循环冷却系统。

X射线管采用金属瓷X射线管,管电压不高于160kV(或150kV),尺寸小,射线发生器通常就是X射线管,它与高压发生器之间采用一长达15m左右的高压电缆连接,以便于现场的防护和操作。

固定式X射线机采用结构完善、功能强的分立射线发生器、高压发生器、冷却系统和控制系统,射线发生器与高压发生器之间采用高压电缆连接,高压电缆的长度一般为2m。

其体积大、重量也大,不便移动,因此固定安装在X射线机房。

这类X射线机已形成150kV、250kV(225kV)、320kV、450kV(420kV)等系列,其管电流可用到30mA甚至更大的值,系统完善,工作效率高,它是检验实验室应优先选用的X射线机。

X射线机也可以按其他方面分类,例如按照X射线机的工作电压可分为恒压X射线机和脉冲X射线机,按照加在X射线管上的电压脉冲频率可分为恒频X射线机和变频X射线机,按照所使用的X射线管可分为玻璃管X射线机和瓷管X射线机,按照X射线管的辐射角可分为定向X 射线机和周向X 射线机,按照X 射线管焦点尺寸可分为微焦点、小焦点和常规焦点X 射线机等,但目前较多采用的是按照结构进行分类。

2.1.2 X 射线管X 射线机的核心器件是X 射线管,普通X 射线管的基本结构如图2-1所示。

它主要由阳极、阴极和管壳构成。

图2-1 X 射线管结构示意图阳极是产生X 射线的部位。

主要由阳极体、阳极靶和阳极罩组成。

阳极的基本结构如图2-2所示。

阳极体为具有高热传导性的金属电极,典型的阳极体由无氧铜制做。

其作用是支承阳极靶,并将阳极靶上产生的热量传送出去,避免靶面烧毁。

阳极靶的作用是承受高速电子的撞击,产生X 射线。

阳极靶紧密镶嵌在阳极体上,与阳极体具有良好的接触。

由于工作时阳极靶直接承受高速电子的撞击,电子大部分动能在它上面转换为热,因此阳极靶必须耐高温。

此外,阳极靶应具有高原子序数,才能具有较高的X 射线转换效率。

所以,对工业射线照相检验用的X 射线管,其阳极靶采用钨制做。

阳极靶的表面应磨成镜面,并与X 射线管轴成一定角度,靶面与管轴垂线所成的角度常称为靶面角。

阳极靶可以采用不同的结构,以产生不同的辐射。

例如,常用锥形靶和平面形靶产生周向辐射X 射线,也有的X 射线机采用特殊的旋转阳极靶,它不仅可以改善散热状况,而且可以获得更高的管电流。

高速电子撞击阳极靶时会产生二次电子,二次电子可集聚在管壳上,形成一定电位,影响飞向阳极靶的电子束,阳极罩就是用来吸收高速电子撞击阳极靶时产生的二次电子。

阳极罩常用铜制做,在朝向阴极方向有一小孔,阴极发射的电子从这个小孔进入,撞击阳极靶;阳极罩的侧面也有一个小孔,常用原子序数很低的薄铍板覆盖,称为窗口,阳极靶产生的X 射线从此窗口辐射出来。

图2-2 阳极的基本结构示意图 1—阳极罩 2—阳极体 3—放射窗口 4—阳极靶X射线管的阳极特性是指,在一定的阴极灯丝电流下,管电流与管电压的关系。

图2-3是X射线管的阳极特性曲线。

从图中可以看到,管电流在最初随着管电压升高而增加,但当管电压达到一定值以后,管电流趋于饱和。

产生这种饱和特点的原因是,灯丝发射的电子已接近全部到达阳极靶。

当X射线管施加的管电压较低时,为了得到较大的管电流,只能采用更大的灯丝电流。

但实际上灯丝电流也只能在一定围调整,这也就限定了低管电压下可使用的最大管电流。

阴极是X射线管中发射电子的部位,它由灯丝图2-3 X射线管的阳极特性曲线和一定形状的金属电极-聚焦杯(阴极头)构成。

灯丝由钨丝绕成一定形状,聚焦杯包围着灯丝。

灯丝在灯丝电流加热下可发射热电子,这些电子在X射线管的管电压作用下,高速飞向阳极靶,最终通过轫致辐射在阳极靶产生X射线。

灯丝发射电子的能力随灯丝温度,也就是灯丝的加热电流而改变。

当灯丝温度增高时,发射电子的能力也增大。

由于钨的熔点高(3370℃),且蒸发率低,所以工业探伤用X射线管的灯丝采用钨制做。

灯丝的主要形状有圆形、线形、矩形等,灯丝的形状、尺寸及聚焦杯的形状、尺寸、与灯丝的相对位置等,都直接影响X射线管的焦点。

灯丝温度通过调节灯丝变压器的电压改变灯丝电流进行调节,过高的灯丝电流将会烧毁灯丝。

X射线管的阴极特性是指,在一定管电压下,管电流与灯丝电流之间的关系。

图2-4是X射线管的阴极特性曲线。

X射线管的管壳封出一个高真空腔体,并在腔封装阳极和阴极。

管的真空度应达到1.33×(103~105)Pa。

管壳必须具有足够高的机械强度和电绝缘强度。

工业射线检测常用的X射线管的管壳主要采用玻璃与金属或瓷与金属制做。

采用玻璃与金属制做管壳的X射线管称为玻璃X射线管。

采用瓷与金属制做管壳的X射线管分为两类,一类是金属瓷X射线管,另一类是波纹瓷X射线管。

图2-5是波纹瓷X射线管的结构示意图。

金属瓷X射线管以不锈钢管代替玻璃管壳,用瓷材料绝缘,与玻璃管壳的X射线管比较,它的主要特点是结构牢固、寿命长,现在已经是X射线管的重要类型。

波纹瓷X射线管是广泛应用在的另一类X射线管,它与金属瓷X射线管具有类似的特点。

普通玻璃X射线管的寿命一般为400~500h,瓷X射线管的寿命一般在1000h以上。

这里所说的寿命是指X射线管的辐射量降低到规定值的80%以下,并不是指X射线管本身损坏。

目前,在工业射线检测中还使用的另一种X射线管是微焦点X射线管。

这是一类特殊结构的X射线管,管的焦点尺寸现在可小到几微米,它采用了一套电子聚焦系统,以便形成很细的电子束。

这种X射线管的工作电压较低,一般不超过160kV,管电流也远小于普通X射线管,一般不超过数百微安。

图2-4 X射线管的阴极特性曲线图2-5 波纹瓷X射线管结构示意图在X射线管中产生X射线的基本过程如下。

X射线管的阴极灯丝通过电流,被加热到2000℃以上后发射电子,这些电子聚集在灯丝附近。

当X射线管的阳极和阴极间施加上高压后,电子在这个高压作用下被加速,高速飞向阳极靶,穿过阳极和阴极之间的空间后撞击到阳极靶上。

通过轫致辐射,电子的一部分动能转化为X射线,从X射线管窗口辐射出来。

电子的大部分动能传给了阳极靶,使它迅速升温。

从这个过程可以看出,为了保证X射线管能够正常地工作,产生一定能量和强度的X射线,X射线管必须具有足够的真空度、足够的绝缘强度和足够的散热能力。

X射线管的结构、所达到的绝缘强度和真空度,限定了在阳极和阴极间所能施加的最高高压。

由于气体分子在电子的撞击下可以发生电离,产生附加的电流,真空度同时还将影响X 射线管管电流的稳定性,这也直接关系到X射线管的正常工作和寿命。

显然,如果不能很好地散热,X射线管的阳极将迅速升到很高的温度,不仅会使阳极靶烧毁,而且也会导致X射线管整体损坏。

使用时,X射线管置于一定的外壳中,X射线管与此外壳和外壳中充填的绝缘介质等构成一个整体,通常称为射线发生器(机头)。

对便携式X射线机,射线发生器还会包括高压部分。

外壳由具有一定强度的金属制做,外壳上有一系列的插座,包括可能有的高压电缆插座和冷却循环用的接管等。

在外壳应有一定厚度的铅屏蔽层,使漏泄辐射量降低到规定的要求。

部充填的绝缘介质主要是高抗电强度的变压器油或六氟化硫气体。

图2-6是一射线发生器部结构示意图。

图2-6 油浸200kVX射线机射线发生器结构示意图2.1.3 高压发生器高压发生器由高压变压器、高压整流管、灯丝变压器和高压整流电路组成,它们共同装在一个机壳中,里面充满了耐高压的绝缘介质。

高压发生器提供X射线管的加速电压-阳极与阴极之间的电位差和X射线管的灯丝电压。

高压发生器中注满高压绝缘介质,目前主要是高抗电强度的变压器油,其抗电强度应不小于30~50kV/2.5mm。

高压变压器的结构与一般变压器相同,其特点是二次电压很高、但功率不大。

为保证高压变压器具有足够的绝缘强度,在制造过程中应进行严格绝缘处理,以防止以后发生击穿。

灯丝变压器的一次电压一般为100~200V,二次电压常为5~20V,必须解决的问题是一次绕组与二次绕组之间的绝缘问题。

由于X射线管的阴极处于高压之中,而灯丝变压器的一次绕组处在低压线路之中,所以必须防止它们之间的高压击穿。

正是由于这个原因,灯丝变压器必须置于高压绝缘介质之中。

高压整流电路有多种形式,一些典型电路是半波自整流电路、全波整流电路、恒压整流电路。

半波自整流电路是最简单的高压整流电路,其基本电路如图2-7所示,得到的电压波形如图2-8所示。

在这种电路中X射线管本身起着整流二极管的作用。

当X射线管施加交流电压时,利用自整流作用,在阳极电位为正半周时电流通过,X射线管工作,发射X射线。

在阳极电位为负半周时电流不能通过,X射线管不工作,不发射X射线。

即半波自整流电路只在半周的时间发射X射线。

图2-7 半波自整流电路图2-8 半波自整流电路的电压波形半波自整流电路的优点是结构简单、部件少、体积小,多用于携带式X射线机。

但半波自整流电路也存在明显的缺点,主要是仅在半周发射X射线,电源利用率低;此外,在高压的负半周,X射线管要承受很高的反向电压,如果阳极温度很高,可能会因发射电子而出现反向电流。

为避免这一问题,电路中长采用逆电压降低电路,这样一来,在负半周仅有较低的电压加在X射线管上。

全波整流电路其基本电路如图2-9所示。

当交流电处在不同半周时,可分别通过不同的整流二极管将电压施加在X射线管上,使X射线管工作,发射X射线。

相关文档
最新文档