射线检测设备和器材选用

一、X射线机

1 . X射线机的分类

(1)按结构：携带式；移动式

便携式X射线机结构图

移动式X射线机结构图

⑵按用途：定向；周向；管道爬行；软射线；微焦点；脉冲。

(3)按频率：工频50〜60Hz ;变频300〜800Hz ;恒频200Hz.在同样电流和电压条件下，恒频机穿透力强功耗小效率高，变频

次之，工频较差。

(4)按绝缘介质：变压器油；SF6气.

2.X射线管

(1)结构(玻璃和陶瓷)

I.阴极：由发射电子的钨灯丝和聚焦电子的凹面铜阴极头组成。

II.阳极

a.阳极靶：耐高温的钨，与电子撞击产生X射线

b.阳极体：采用导热率大的无氧铜，支承靶面，传递靶上的热量，避免钨靶烧坏。

c.阳极(铜)罩：吸收二次电子和散乱射线。冷却方式：辐射散热，冲油冷却，旋转阳极自然冷却。

III.外壳

(2) X射线管的技术特性

I.阴极和阳极特性

a.阴极特性：

在阴极的工作范围内，较小的温度变化就会引起较大的电

流变化。

b.阳极特性：

在管电压较低时，管电流随管电压增加而增大，当管电压增加到一定程度后，管电流不再增大而趋于饱和，这说明某一恒定的灯丝加热电流（钨丝温度）下，阴极发射的热电子已经全部到达了阳极，再增加电压亦不可能增大管电流，也就是说，工业探伤用的X射线管工作在电流饱和区，在饱和区内要改变管电流，只有改变灯丝加热电流，X射线管的管电流和管电压在升高过程中可以相互独立进行调节。

c.管电压：

指X射线管承载的最大峰值电压（kVp）。在电工测量中，表头指示的是有效值，对于正弦波U有效值=0.707U峰值。

d.焦点：

j・八、、八、、•

焦点的尺寸主要取决于灯丝的形状和大小，阴极头聚焦槽的形状及灯丝在槽内安装的位置。此外，管电流和电压对焦点大小也有一定的影响。

阳极靶被电子撞击的部分叫做实际焦点。焦点大，有利于散热，可承受较大的管电流；焦点小，底片清晰度好，照相灵敏度高。

d.辐射场强度：

在30°辐射角处射线强度最大，阴极侧比阳极侧射线强度高，但实际上，由于阴极侧射线中包含着较多的软射线成分，所

以对具有一定厚度的试件照相，阴极侧部位的底片并不比阳极侧更黑，利用阴极侧射线照相也并不能缩短多少时间。

e.真空度：

X射线管必须在高真空度(10-6〜10-7mmHg)才能正常工作。

过热时阳极金属会释放气体，严重时将导致X射线管被击穿；

高温工作下的X射线管，灯丝金属也会吸收一部分气体。这两个过程达到平衡时就决定了此时的真空度。

f.寿命：

指灯丝发射能力逐渐降低，射线管的辐射计量率降为初始

值的80%的累计工作时限。玻璃管一般不少于400h，金属陶瓷

管不少于500h。

保证X射线管使用寿命的措施主要有：

(a)送高压前，灯丝必须提前预热和活化。

(b)符合应控制在最高管电压的90% 以内。

(c)保证阳极冷

却，例如将工作和间息时间设为1: 1。

(d)严格按使用说明书要求进行训机.

二、Y寸线探伤机

1.Y寸线源的主要特征参数

放射性活度：Y寸线源在单位时间内发生的衰变数。单位贝可，符号为Bq,1Bq表示为1秒的时间内有一个原子核发生衰变。

1Ci=3.7 TO Bq。

10

放射性比活度：单位质量放射源的放射性活度。单位为Bq/g。

对于同一种Y寸线源，放射性活度越大，放出Y寸线(洸

子)越多。对于不同种Y寸线源，不能进行类似比较。

2.射线探伤设备的特点

(1)射线探伤设备的优点

a.探测厚度大，穿透能力强。对钢工件而言，400kVX光机最大穿透厚度仅为100 mm左右，而Co60射线探伤机最大穿透厚度可达200 mm。

b.体积小，质量轻，不用水、电、，特别适用于野外作业和在用设备的检测。

c.效率高.，对环和球罐可进行周向曝光和全景曝光。同X射

线机相比大大提高效率。

d.可以连续进行，且不受温度、压力、磁场等外界条件影响。

e.设备故障率低，无易损部件。

f.与同等穿透率的X射线机相比，价格低

(2)射线探伤设备的缺点

a.射线源都有一定的半衰期，有些半衰期较短的射源，如

Ir192 更换频率，给使用带来不便。

b.辐射能量固定，无法根据试件厚度进行调节，当源穿透厚度与能量不适

配时，灵敏度下降严重。

c.放射强度随时间减弱，无法进行调节，当源强度较小时，曝光时间过长会感到不方便。

d.固有不清晰度比X射线大，用同样的器材及透照技术条件，期灵敏度低于X射线机。

e.对安全防护要求高，管理严格。

3.射线探伤设备的分类与结构

(1)Y寸线探伤设备分类

按所装放射同位素不同，可分为C O60Y射线探伤机、Cs137

Y寸线探伤机、Ir192射线探伤机、Se75Y寸线探伤机、Tm170

Y寸线探伤机、Yb169 Y射线探伤机。

按机体结构可分为直通道形式和“ S”道形式。

按使用方式可分便携式、移动式、固定式、管道爬行器。

(2)Y寸线探伤设备的结构

Y寸线探伤设备大体可分为五个部分：源组建、探伤机机体、驱动机构、输源管和附件。

C 3

三、射线照相胶片

1.射线照相胶片的构造与特点：

射线胶片在胶片片基的两面均涂布感光乳剂层（一般感光胶

片单面），目的是增加卤化银含量以吸收较多的穿透能力很强的射线，从而提高胶片的感光速度，增加黑度。

（1 ）片基：是感光乳剂层的支持体，起骨架作用，厚度约为0.175〜0.20mm，大多采用醋酸纤维或聚酯材料.聚酯片基较薄，韧性好，强度高。通常采用淡蓝色。

（2 ）结合层：由明胶、水、表面活性剂（润湿剂）、树酯（防静电剂）组成.其作用是使感光剂层和片基牢固地粘结在一起，防止感光剂层在冲洗时脱落。

（3 ）感光乳剂层：由溴化银微粒在明胶中的混合体构成.加

入少量（不大于5%）碘化银，可改善感光性能.此外，还加入防灰剂、稳定剂和坚膜剂。

（4）保护层：防止感光剂层受到污损和摩擦，其主要成分是明胶、坚膜剂、防腐剂和防静电剂。

2.潜影

（1 ）概念：胶片受到照射时，在感光乳剂层中会产生眼睛看不到的影