射线检测解析PPT课件

连续X射线具有以下特点：
(1) 连续X射线的波长与阳极的材料无关。
(2) 连续X射线的波长在长波方向，理论上
λ=∞；而在短波方向，实验证明 具有最短波长λmin， 且有
min1U.24 (nm)
式中：U为X射线管的管电压，单位为kV。
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法
（3） X射线管的效率为
X射线波长范围约为0.0006～100 nm, X射线检测中常用的波长范围为0.001～0.1 nm。
(10-9m)
射线的波长分布
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法
2、 γ射线
γ射线是一种波长比X射线更短的射线，波长范围约为 0.0003～0.1 nm，频率范围约为3×1012～1×1015MHz。
PZIU2 ZU
P0 IU
式中：P=αZIU2为连续X射线的总功率；P0=IU为输入功率；Z为阳极的原子 序数,钨靶为74；U为管电压，单位为kV；α为常数，约等于1.5×10-6。
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法
(4) X射线管的 管电压愈高，其连续
X射线的强度愈大，
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法
射线检测的缺点：
射线检测对气孔、夹渣、疏松等体积型缺陷的检测灵敏 度较高，对平面缺陷的检测灵敏度较低，如当射线方向与平 面缺陷（如裂纹）垂直时很难检测出来，只有当裂纹与射线 方向平行时才能够对其进行有效检测。另外，射线对人体有 害，需要有保护措施。
而且其最短波长λmin 愈向短波方向移动， 如图所示。
min1U.24 (nm)
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不同管电压下钨靶连续X射线
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法 2、标识X
根据原子结构理论，原子吸收能量后将处于受激状态，受激状态原子 是不稳定的，当它回复到原来的状态时，将以发射谱线的形式放出能量。
在X射线管内，高速运动的电子到达阳极靶时将产生连续X射线。如果电子
的动能达到相当的数值， 可足以打出靶原子(通常是重金属原子)内壳层上 的一个电子， 该电子或者处于游离状态，或者被打到外壳层的某一个位置 上。 于是原子的内壳层上（低能级处）有了一个空位，邻近高能级壳层上 的电子便来填空，这样就发生相邻壳层之间一系列电子的跃迁。外层高能 级上的电子向内层低能级跃迁时将释放出多余能量，从而发射出X射线。显 然，这种X射线与靶金属原子的结构有关，其能量或波长是确定的，因此称 其为标识X射线或特征X射线。标识X射线通常频率很高， 波长很短。
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法
第一节 射线检测的物理基础
一.
波长较短的电磁波叫射线，速度高、能量大的粒子流也叫
射线。
非电离辐射
微波辐射
红外线辐射
辐射
直接电离辐射
阴极射线
射线
带电离子 贯穿物质的本领较差
质子射线
辐射：射线由射 线源向外发射的 过程。
间接电离辐射
X 射线
射线
中子射线
不带电离子 电中性 贯穿物质的本领较强 广泛用于无损检测
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法
在射线检测中应用的射线主要是X射线、γ射线和中子射
线。X射线和γ射线属于电磁辐射，中子射线是中子束流。 由 于他们属电中性，不会受到库伦场的影响而发生偏转，且贯穿 物质的本领较强，被广泛应用于无损检测。
了阴极电子，当具有很大动能的电子达到阳极表 面时，由于猝然停止，它所具有的动能必定转变 为电磁波辐射出去。由于电子被停止的时间和条 件不同，电子的能量和波长不同，所以辐射的电 磁波具有连续变化的波长。
在任何X射线管中，只要电压达到一定数值， 连续X射线总是存在的。
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法
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X射线通常是将高速运动的电子作用到
金属靶(一般是重金属)上而产生的。X射线 源即X射线发生器主要由三部分组成：发射 电子的灯丝（阴极）、受电子轰击的阳极 靶面、电子加速装置——高压发生器。图 为在35 kV的电压下操作时，钨靶与钼靶产
生的典型的X射线谱。钨靶发射的是连续光
谱，而钼靶除发射连续光谱之外还叠加了
两条特征光谱，称为标识X射线，即Kα线和
Kβ线。若要得到钨的Kα线和Kβ线，则电 压必须加到70 kV以上。
钨与钼的X射线谱
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法
1、连续X
根据电动力学理论，具有加速度的带电粒子
将产生电磁辐射。在X射线管中，高压电场加速
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
第二章 射线检测
射线检测是利用各种射线对材料的透射性能及不同材料 对射线的吸收、衰减程度的不同，使底片感光成黑度不同的 图像来观察的，是一种行之有效而又不可缺少的检测材料或 零件内部缺陷的手段，在工业上广泛应用。这是因为它具有 以下优点： 1、适用于几乎所有的材料，对零件几何形状及表面粗糙度均无 严格要求，目前射线检测主要应用于对铸件和焊件的检测； 2、射线检测能直观地显示缺陷影像，便于对缺陷进行定性、定 量和定位； 3、射线底片能长期存档备查，便于分析事故原因。
1、X
X射线又称伦琴射线，是射线检测领域中应用最广泛的一 种射线，是由原子的内层电子跃迁释放能量而发射出的一种电 磁波，波长范围约为0.0006～100 nm。在X射线检测中常用的 波长范围为0.001～0.1 nm。X射线的频率范围约为3×109～ 5×1014 MHz。
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法
原子核位于原子中心，由带正电的质子和不带电的中子组成，质子和中子均具有质量。 质子的电量与电子电荷相等。
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第第二章6章射常线检用测无损检测方法
二、
（一）X X射线是一种波长比紫外线还短的电磁波，它具有光的特
性，例如具有反射、折射、干涉、衍射、散射和偏振等现象。 它能使一些结晶物体发生荧光、气体电离和胶片感光。
工业上广泛采用人工同位素产生γ射线。由于γ射线的 波长比X射线更短，所以具有更大的穿透力。在无损检测中γ 射线常被用来对厚度较大和大型整体工件进行射线照相。
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3、
中子是构成原子核的基本粒子。中子射线是由某些物质 的原子在裂变过程中逸出高速中子所产生的。工业上常用人 工同位素、加速器、反应堆来产生中子射线。在无损检测中 中子射线常被用来对某些特殊部件(如放射性核燃料元件)进行 射线照相。