射线检测设备及器材
01射线检测通用工艺规程_NB_T47013(2019)
1适用范围1.1本工艺规程适用于承压设备金属熔化焊对接接头的x射线和γ射线检测技术和质量分级要求。
1.2本部分适用的金属熔化焊焊接接头的金属包括钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金、镍及镍合金。
焊接接头的型式包括板及管的对接接头对接焊缝（以下简称“对接焊缝”)、插入式和安放式接管角接接头对接焊缝(以下简称“管座角焊缝”）。
1.3承压设备其它金属材料、支承件和结构件的焊接接头的射线检测也可参照使用。
1.4本工艺规程规定射线检测技术等级分为三级：A级—低灵敏度技术；AB级—中灵敏度技术；B级—高灵敏度技术。
1.5如采用本工艺规程未引用的检测标准,应遵照原标准要求进行检测。
2编制依据NB/T 47013.1 承压设备无损检测第1部分：通用要求NB/T 47013.2 承压设备无损检测第2部分：射线检测3一般要求3.1射线检测人员3.1.1检测人员必须经过培训，按照国家特种设备无损检测人员考核的相关规定取得相应的无损检测资格。
3.1.2无损检测人员资格分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级。
3.1.3不同资格的无损检测人员，只能从事与该资格相应的无损检测工作。
3.1.4从事射线检测的人员在上岗前应进行辐射安全知识的培训，并按照有关法律、法规、标准的要求取得相应证书。
3.1.5射线检测人员的视力不应低于5.0，测试方法按GB 11533规定进行。
从事评片的人员每年检查一次视力。
3.2检测设备和器材3.2.1X 射线机、γ射线机（Ir192或Se75）、X射线管道爬行器、γ射线管道爬行器（Ir192或Se75），应视检测工程的具体情况选用适合的射源种类、仪器型号。
3.2.2观片灯3.2.2.1.观片灯的主要性能应符合GB／T19802的有关规定。
3.2.2.2.为评定黑度为4.5的射线底片，观片灯的最大亮度不得低于316228Lx。
3.2.3黑度计3.2.3.1.黑度计可测量的最大黑度值应不小于4.5，测量值的误差应不超过0.05。
射线检测设备和器材
X光管的内部结构
• 对流冷却是把由铜制作的阳极的延长部分
浸没在自然循环或强迫循环的冷却油或其 它冷却绝缘介质中，不断把阳极所产生的 热量带走，达到阳极冷却的目的。这种方 法通常应用在X射线强度不太高、X光管处 于间断工作的X光机中。
X光管的内部结构
• 强迫液体循环冷却是采用泵使油或其它冷
却绝缘介质在阳极附近流动，从而把阳极 所产生的热量带走夕达到阳极冷却的目的。 在一般所使用的X光机中常用油来冷却， 单极X光管的阳极冷却可采用水，因为这 种X光管的阳极直接接地，所以并不存在 绝缘的矛盾，而水的冷却效果却比油要好 得多。
X光管的内部结构
• 2．阳极冷却 • X光管的阳极在产生X射线的同时产生大量的
热量，所以必须对阳极进行冷却。目前国内 外生产的X光机对阴极冷却的方法主要有自 散热冷却、对流冷却、强迫液体循环冷却。
• 自散热冷却是采用加大反阴极的体积使阳极
所产生的热量由它自己向周围空间散热，从 而达到阳极冷却的目的。这种方法通常在回 旋电子加速器中应用。
第二章 射线检测的设备和器材
• 2.1 X射线机 • 是产生X射线用于X射线无损检测的仪器。 • 2.1.1X射线机的分类 • 1.按结构可分为携带式和移动式X射线机. • 携带式X射线机是一种体积小重量轻便于携
带,适用于高空、野外作业。采用结构简单 的半波自整流线路
携带式X射线机简图
控
电源
制 柜
• ③用耐高温的玻璃制成，与玻璃接触的金
属必需和玻璃有一样的膨胀系数。
X光管的内部结构
• 一、X光管 • X光管通常是在密封的玻璃外壳内装入正电
极（阳极）和负电极（阴极）组成， 阳极 包括金属靶，阴极包括灯丝。当灯丝中有 电流通过使灯丝白炽时，即能发射电子。 若用高压变压器在X光管两端加以电压，电 子即由阴极射向阳极，（射向阳极的电子 流被圆形的聚光罩集成一束）（图）。
射线检测设备及器材
时间（小时）
寿命T
E0
80%E0
辐射剂量率
延长X射线管使用寿命的有效措施： （1）、送高压前灯丝预热活化 （2）、尽量避免长时间满负荷使用，最高管电压控制在90％以内 （3）、使用中保证阳极及时冷却，如采用1：1工作方式等 （4）、严格按照说明书进行训机
三、X射线机的电器原理
射 线 发 生 器
操作箱
~220v
接地
电缆线
X射线
变频充气X射线探伤机结构原理图
XXH-1005
射线发生器外形尺寸
有效辐射角度 最大穿透能力（钢）
型号
比利时ICM 公司SITE-X系列 定向X射线机
Φ305×716mm, 19.5kg
52mm
D2504
Φ 346×831mm, 31kg
63mm
D3006
Φ 400×930mm, 46kg
82mm
4、X射线管的技术性能 （1）阴极特性： 定义：灯丝温度与管电流（饱和电流密度）的关系 特点：管电流随灯丝温度升高（发射电子的数量增多）而增大。
灯丝温度
管电流
阴极特性曲线
（2）阳极特性： 定义：管电压与管电流的关系 特点：由于X射线管工作在饱和区，因此要改变管电流只有改变灯丝的加热电流（即灯丝温度或灯丝两端的电压） 结论：X射线管的管电压和管电流可以独立进行调节
3、使用之前一定要按照说明书进行训机 4、设备上配置的保险管损坏，一定要按照同规格更换，切勿用金属丝替代；若频繁烧保险，应立即停止使用，切忌再开高压，以免故障扩大化。 5、设备出现故障，应交专业部门维修。 6、定期进行校验。
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。
射线检测设备及器材
射线检测设备及器材引言射线检测是一种常用的非破坏性检测方法，主要用于发现材料或构件内部的缺陷情况。
射线检测设备及器材是射线检测过程中必不可少的工具，本文将对常用的射线检测设备及器材进行介绍。
一、射线源射线源是射线检测的起点。
常见的射线源有放射性同位素源和射线发生器两种类型。
1.放射性同位素源放射性同位素源常用于辐射检测。
例如，铯-137和钴-60等放射性同位素可用于金属中缺陷的检测。
它们具有稳定的半衰期和适当的能量，能够提供足够的射线能量来穿透被测物体。
2.射线发生器射线发生器是一种通过电子束轰击防护金属靶材来产生射线的装置。
常见的射线发生器有线性加速器和X射线管。
线性加速器能够通过改变加速电子的能量来改变射线的能量，适用于不同材料的检测。
X射线管则通过在真空中加速和制动电子来产生X射线。
二、探测器探测器是射线检测设备的核心部件，用于测量和记录射线与被检测物体之间的相互作用。
常见的探测器有闪烁计数器、闪烁屏和平板探测器等。
1.闪烁计数器闪烁计数器是一种能够将射线能量转化为光能量，并通过光电倍增管放大后进行计数的探测器。
它具有高灵敏度和较好的能量分辨率，适用于高能量射线的检测。
2.闪烁屏闪烁屏是一种能够将射线能量转化为可见光或紫外光的材料。
当射线入射到闪烁屏上时，闪烁屏会产生闪光，通过光电倍增管放大后进行检测和计数。
3.平板探测器平板探测器是一种具有平面形状的探测器，能够通过测量入射射线的吸收程度来获取被测物体的信息。
它具有较大的探测面积和较好的空间分辨率，适用于射线检测中的成像研究。
三、辐射防护器材辐射防护器材主要用于保护射线工作者和周围环境，使射线剂量保持在安全范围内。
常见的辐射防护器材有铅衣、铅玻璃和铅胶等。
1.铅衣铅衣是一种常用的辐射防护器材，由铅重复层叠而成。
它能够有效吸收射线，减少射线剂量。
铅衣可用于射线工作者的个人防护。
2.铅玻璃铅玻璃是一种透明的玻璃材料，其中含有适量的铅。
它能够通过减少射线透射量来防护射线的辐射。
射线透照工艺-射线检测培训教材系列课件
核磁共振仪
利用磁场和射频脉冲对物质进行检测，常用 于医疗和科研领域。
射线检测器材介绍
01
02
03
探测器
用于接收和记录射线的设 备，如影像板、CCD相机 等。
防护用品
用于保护工作人员和受检 者免受辐射伤害的设备， 如铅围裙、铅眼镜等。
辅助器材
包括支架、滤光片、遮光 板等，用于优化检测效果。
射线检测设备的维护与保养
底片质量异常
如出现底片模糊、黑度不 均、斑点过重等情况，需 重新进行透照或调整曝光 参数。
设备故障
如曝光设备、胶片处理设 备等出现故障，需及时维 修或更换设备，确保透照 质量稳定。
环境因素影响
如环境温度、湿度等异常， 需采取相应措施进行调节， 减小环境因素对透照质量 的影响。
05
安全防护与法规标准
射线检测的安全防护措施
监测与记录
防护设备
提供适当的防护设备，如铅围 裙、手套、眼镜等，以减少辐 射暴露。
操作规范
制定详细的操作规范，确保员 工遵循正确的操作程序，避免 意外辐射暴露。
培训与教育
定期进行辐射安全培训和教育 ，提高员工对辐射危害的认识 和自我保护意识。
定期监测辐射剂量，记录员工 辐射暴露情况，以便及时发现 和解决潜在问题。
环保与职业健康要求
01
02
03
04
环保要求
确保射线检测工作符合环保要 求，减少对环境的负面影响。
职业健康要求
确保员工在工作过程中保持良 好的职业健康状态，预防职业
病的发生。
废弃物处理
合理处理射线检测过程中产生 的废弃物，减少对环境的污染
。
事故应急预案
制定事故应急预案，确保在发 生意外事故时能够及时、有效
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；
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26
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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：
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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。
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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。
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射线检测的设备和器材简介
射线检测的设备和器材简介1. 引言射线检测是一种非破坏性检测技术，通过利用射线对物体进行检测，可以获取物体内部的结构、组成以及缺陷等信息。
在工业领域，射线检测被广泛应用于材料品质控制、设备检测、安全检查等方面。
本文将介绍射线检测中常用的设备和器材。
2. 射线源射线源是射线检测中的关键部分，它产生并释放射线用于照射待检测物体。
常见的射线源包括：•X射线管：X射线管通过加高压将电子加速到很高的速度，使其撞击目标金属靶产生X射线。
•放射性同位素：如钴-60、铯-137等放射性同位素可作为射线源，其放射性衰变产生γ射线。
3. 辐射探测器辐射探测器用于测量和记录射线通过待检测物体后的强度变化，从而获得物体内部的信息。
常见的辐射探测器有：•闪烁体探测器：闪烁体探测器由闪烁晶体和光电倍增管组成。
当射线照射到闪烁晶体上时，晶体会发出光信号，光信号被光电倍增管读取并转化为电信号。
•气体探测器：气体探测器包括GM计数器和比例计数器。
GM计数器通过检测射线照射到气体中产生的电离效应来测量射线强度。
比例计数器利用气体中的稀有气体与射线相互作用的特性来区分不同能量的射线。
•固态探测器：固态探测器是一种基于半导体材料的探测器，如硅、锗等。
射线入射到固态探测器中会产生电离效应，产生的电荷被探测器读取并转化为电信号。
4. 图像获取系统图像获取系统用于记录辐射探测器获取的电信号，将其转化为可视化的图像。
常见的图像获取系统包括：•透视系统：透视系统是通过将待检测物体置于射线源和辐射探测器之间，记录射线通过物体的强度变化。
透视系统可以实时观察射线通过物体的情况。
•平板探测器：平板探测器是一种将辐射探测器与数字成像技术相结合的系统。
辐射探测器将获取的电信号转化为数字信号，通过图像处理算法得到高分辨率的二维图像。
5. 数据分析与处理数据分析与处理是射线检测的关键一步，它将图像获取系统获得的数据进行处理和分析，提取出待检测物体的内部结构和缺陷信息。
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• 变频（170－400 Hz）―― 气绝缘X机
• 恒频（约200 Hz）―― 气绝缘X机
• 高频 （1～100KHZ）比利时ICM
• 恒压 比利时ICM
德国依克斯朗
• 穿透能力：恒压 ＞高频 ＞变频、恒频>工频
（同管电压、管电流）
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• 2、携带式X射线机的历史和发展方向 历史：… 发展方向： （1）机头小型化、轻量化 （2）向高频、恒压方精品向课件 发展
金属陶瓷管的优点：抗震性强，不易破碎；真空度 高，电性能好，管子寿命长；容易焊接铍窗口；对 250Kv以上的管子，尺寸可以比玻璃管小得多。
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• 4、X射管线电管流 的技术性能 （1）阴极特性：
定义：灯丝温度与管电流（饱和电流密度）的关系 特点：管电流随灯丝温度升高（发射电灯子丝的温度数量增多） 而增大。
• 材料――钨 熔点高（3387 °C） 原子序数大（Z=74）转 换效率高，钼熔点（2600 ° C） 原子序数（Z=42） 标 识谱－软X射线（利用的是它的标识谱） 阳极体：
• 作用――支撑靶面、传送靶上的热量。 • 材料――无氧铜（导热率高）
阳极罩： • 作用――吸收‘散乱射线’和‘二次电子’（轰击阳极靶
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• 第一节 X射线机
• 一、X射线机的分类和发展 • X射线按能量高低分为： • ·普通X射线机――管电压≤500KV； • ·高能X射线机――能量≥1Mev
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• 1、普通X射线机的分类： （1）按结构分
携带式X射线机：管电压≤300KV 电流≤5mA 结构简单，体积小、重量轻、适用高空和野
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外壳
阴极ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电子束
定向X射线管的结构
靶
阳极
X射线管结构示意图
X射线
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外壳
阴极
电子束
周向锥靶X射线管的结构
靶
阳极
X射线管结构示意图
X射线
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外壳
阴极
电子束
周向平靶X射线管的结构
靶
阳极
X射线管结构示意图
X射线
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（2）阳极：由阳极靶、阳极体和阳极罩组成 阳极靶：
• 作用――接受高速电子的轰击，动能约1％转换为X射线 （产生效率η=KiZV），99％转化为热能。
（4）X射线管的焦点 实际焦点――阳极靶被电子轰击的部分（焦点大， 散热好；焦点小，几何不清析度高。） 有效焦点――实际焦点垂直于管轴线上的正投影 说明书描述的是有效焦点。
表示方法： 圆焦点――直径； 长方焦点――长×宽
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X射线管的焦点：
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40 ° 30 ° 20 ° 10 ° 0 ° 95 104 100 80 31
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（7）X射线管的寿命
定义:X射线管辐辐射射剂量剂率量率降为初始值的80％的时限（由 于灯丝发射电子的能力降低）。
阴极特性曲线
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管电流mA
5A灯丝电流
3A灯丝电流
（2）阳极特性：
定义：管电压与管电流的关系
管电压KV
特点：由于X射线管工阳作极特在性饱曲和线 区，因此要改变管电流
只有改变灯丝的加热电流（即灯丝温度或灯丝两端的电压）
结论：X射线管的管电压精和品课管件 电流可以独立进行调节
（3）X射线管的管电压 定义――指峰值电压（KVp）表示 特点――穿透能力与管电压有近似直线关系
X射线管工作时管内存在吸气和放气两个过程， 一是，高速运动的电子与X光管内的空气分子碰撞，使 其电离，电离形成的正、负离子在加速电场中分别向 阴阳极移动而被吸收，称为吸气过程；另一过程是， 随着温度的提高，管子内壁吸附的气体被逐步地释放 出来，称为放气过程。吸气过程使真空度提高，放气 过程使真空度降低，当两个过程达到平衡时，就决定 了X管的真空度。
• （3）按特殊使用性能分为微焦点管、棒阳极管、 软X射线管、脉冲X射线精品管课件 、旋转阳极X射线管。
• 2、X射线管的结构 （1）阴极：由灯丝和阴极罩组成
灯丝： 作用――发射电子 材料――钨丝（发射效率高，不易损坏） 形状――圆焦点（盘香形）；线焦点（螺
管形） 阴极罩： 作用――聚集电子 材料――铜
外作业。 移动式X射线机：
管电压可达500KV 电流较大可达数十mA 结构复杂，体积和重量大、适用固定或半固 定使用
精品课件
（2）按辐射场分
定定向向玻X射璃 线机：40°左右圆锥角定定向向陶瓷辐射、 适用定向单张拍片。
周向X射线机：（平靶、锥靶） 360 °周向辐射、适用环焊缝周向曝光。
精品课件
周向平靶
周向锥靶
周向X射线机
精品课件
（3）按绝缘介质分 油绝缘――主要在移动X射线机采用（一
般用25号或45号（指凝结温度25度）变压 器油，2.5mm标准间隙测试，耐 压50KV
气绝缘――主要在携带式X射线机采用(用 高纯度、压力在0.34～0.5Mpa SF6气体)
精品课件
（4）按工作频率分
• 工频（50－60Hz）―― 油绝缘X机
射线检测
第二章 射线检测的设备和器材
精品课件
第二章 射线检测设备及器材
• 第一节 X射线机 • 第二节 γ射线机 • 第三节 射线胶片 • 第四节 射线照相的辅助器材
精品课件
第一节 X射线机
• 一、X射线机的分类、特点及发展 • 二、X射线管 • 三、X射线机的电器原理 • 四、X射线机的使用注意事项
角度 相对强度
（5）辐射场强度不的同角分度布上X射线的强度分布 阴极侧强度比阳极侧强，30 °辐射角最强。
阴极侧软射线成分多，照相精品黑课件度和阳极侧差不多。
（6）X射线管的真空度
106 ~107mmHg
训机目的：提高X管真空度，稳定工作。
训机方法：低mA ；从低KV逐渐升到高KV.
为什么训机能提高真空度？
• 3、高能X射线机的分类 • （1）电子感应加速器 • （2）电子直线加速器 • （3）电子回旋加速器精品课件
• 二、X射线管 • 1、X射线管的分类： • （1）按外壳材料分：玻璃管和陶瓷管； • （2）按射线辐射场分：
定向管（定向玻璃管、定向陶瓷管）
周向管（锥靶和平靶）
平靶散热效果好，拍片时焊缝投影倾斜， 纵向裂纹可能漏检。
产生） • 材料――通常用钢、钨（提高吸收散乱射线效率），安装
铍窗口（可透过更多的软X射线）
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（3）阳极的冷却方式：
辐射散热：――用于携带式X射线机
冲油冷却：用于移动式X射线机
旋转阳极冷却――用于大电流医疗用X射线机
（4）外壳
106 ~107mmHg
作用――保持真空度
材料―― 耐高温的石英玻璃或陶瓷