【文章內(nèi)容簡介】 長期保存； （3）檢測(cè)靈敏度高； （4）工業(yè)TV可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，效率高。 局限 （1）不能檢出與射線方向垂直的面狀缺陷； （2）不適用于釬焊，摩擦焊，鍛件，軋制等方法加工的構(gòu)件； （3）檢測(cè)周期長，成本高； （4）對(duì)人體有害。 四 工業(yè)電視的原理和優(yōu)缺點(diǎn) 原理 圖43 優(yōu)點(diǎn) （1）實(shí)時(shí)檢測(cè)，周期短，見效快； （2）可實(shí)現(xiàn)100%檢測(cè)； （3）應(yīng)用范圍廣。 缺點(diǎn) （1）價(jià)格昂貴（一套裝置100多萬人民幣）； （2）靈敏度相對(duì)與照相法低（加計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理后有所改善）； （3）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，需要加監(jiān)視器。 五 高能X射線照相法的特點(diǎn)和適用范圍 光子能量大于1Mev的射線稱為高能射線（相當(dāng)于1000KV管電壓）； 高能射線檢測(cè)設(shè)備 * 電子回旋加速器：10Mev30Mev 圖44 電子直線加速器：15Mev 優(yōu)點(diǎn) * 能量大，穿透力強(qiáng)，鋼件穿透厚度可達(dá)400500mm。 靈敏度高，金屬絲靈敏度可達(dá) 1%； * 強(qiáng)度大，可使用大焦距短時(shí)間透照，降低了不清晰度；可使用低速，細(xì)粒，高對(duì)比度膠片； * 效率高。 缺點(diǎn) * 價(jià)格高，設(shè)備龐大。 六 中子射線照相方法 原理：衰減的特殊性 圖46 方法：直接法；間接法。圖45 優(yōu)點(diǎn)：與X和γ射線照相法互補(bǔ)，解決某些特殊問題。 缺點(diǎn)：設(shè)備龐大，價(jià)格昂貴。 常用中子源：同位素：252Cf能自發(fā)釋放中子； 反應(yīng)堆：用α粒子轟擊鈹（Be)元素產(chǎn)生核反應(yīng)生成中子； 加速器：與反應(yīng)堆實(shí)際上是一種中子源。 七 其它射線檢測(cè)方法 CT技術(shù) 背散射CT照相 CT照片、金相照片和X射線底片的比較 松樹年輪的CT照片 2 射線數(shù)字成像板技術(shù) 第三章 射線照相感光膠片與增感屏 一 X射線膠片的結(jié)構(gòu) 射線膠片不同于一般的感光膠片，通常在片基的兩面都涂有乳劑，射線膠片不同于一般的感光膠片，通常在片基的兩面都涂有乳劑，通過增加乳劑的含量提高溴化銀的光化作用，從而增加感光程度（構(gòu)造圖）。l ～。片基這是感光乳劑層的支持體，～。目前國內(nèi)大多采用三醋酸纖維片基，國外則多用聚酯片基（或稱滌綸片基）。聚酯片基較簿、韌性好、強(qiáng)度高，更適用于自動(dòng)沖洗技術(shù)。感光乳劑層（又稱感光藥膜）每面厚約10～20微米，通常由溴化銀以極細(xì)微的顆粒狀態(tài)懸浮在明膠中構(gòu)成，明膠是用動(dòng)物的皮、骨等組織中的纖維蛋白質(zhì)骨膠原經(jīng)石灰或漩處理后制成。明膠對(duì)水有極大的親和力，對(duì)銀鹽也起增感作用。l 二 底片黑度（攝影密度） 乳劑中加入微量的碘化銀，可提高反差和改善感光性能。此外還有穩(wěn)定劑、防灰劑、堅(jiān)膜劑等附加成份。l 結(jié)合層（又稱底膜），其作用是使感光乳劑層和片基牢固地粘結(jié)在一起，防止乳劑層在沖洗時(shí)從片基上脫落下來。結(jié)合層由明膠、水、有機(jī)溶劑和酸等組成。 保護(hù)層（又稱保護(hù)膜），是一層透明的膠質(zhì)或高分子化合物厚約l～2微米，涂在乳劑層上起防止污損和受摩擦的作用。l 潛影的形成過程：當(dāng)X光膠片受到射線或可見光照射時(shí)，在膠片乳劑層中，就會(huì)產(chǎn)生眼睛看不見的影像所謂潛影。此潛影在暗室經(jīng)過一系列化學(xué)處理后就能變?yōu)榭梢娪跋?。l 曝光后的膠片經(jīng)顯影等化學(xué)處理后所得到的影象是由許多微小的黑色金屬銀粒組成的。將底片放到觀片燈前，就能觀察到底片上不同黑化程度即不同黑度的影象。黑度的大小與該部分含銀量的多少有關(guān)，含銀量多的部分比少的部分難于透光。若觀片燈照射到底片上的光強(qiáng)為L0，透過底片后的光強(qiáng)為L，則L0/L（稱阻光率）的常用對(duì)數(shù)定義為底片的黑度D，即：D＝lg(L0/L)。l 三 膠片特性曲線 定義：以χ射線相對(duì)曝光量的對(duì)數(shù)值為橫坐標(biāo)，以膠片顯影后所得到的相應(yīng)黑度為縱坐標(biāo)，表示黑度與曝光量之間相互關(guān)系的曲線稱為膠片特性曲線。 黑度：底片的黑化程度即黑度。底片黑化的原因是金屬銀的析出。黑度的大小與該部分含銀量的多少有關(guān)，含銀量多的部分黑度大難于透光。 黑度的計(jì)算： D＝lg(L0/L) L0：觀片燈照射到底片上的光強(qiáng)； L：透過底片后的光強(qiáng)。 膠片對(duì)比度（襯度、襯度系數(shù)）： γ=（D2D1）/ （logE2logE1） 寬容度：膠片特性曲線上某一黑度差時(shí),不同黑度對(duì)應(yīng)的曝光量的比值L稱為寬容度。寬容度愈大對(duì)比度愈小，但達(dá)到同一黑度差所透照的厚度范圍愈大。 四 膠片的種類 五 增感屏 增感屏的作用:增強(qiáng)射線對(duì)膠片的感光作用 增感屏的種類和性能 （1）金屬增感屏： 激發(fā)的二次電子和二次射線增加對(duì)膠片的感光作用； 吸收波長較長的散射線，提高影象清晰度。 （2）熒光增感屏 （3）金屬熒光增感屏 六 暗室處理 影響底片質(zhì)量的主要因素 顯影液的配方與顯影液的溫度、時(shí)間； 定影液的配方與定影液的溫度、時(shí)間； 暗室的照明； 膠片選擇與增感屏使用； 操作因素。 第四章 照相法的安全防護(hù) 一 劑量單位： 居里（Ci）：放射性強(qiáng)度單位，常用計(jì)數(shù)率表示。 定義：1克鐳所具有的放射強(qiáng)度就是1居里。 1居里=103毫居里=106微居里=1010衰變 / 秒。 倫琴（R）：X射線和γ射線照射量的量度單位。 定義：在0oC和76厘米汞柱壓強(qiáng)下的1立方厘米空氣中產(chǎn)生1靜 電單位電荷所需的射線量為1倫琴。（實(shí)際上，這種狀態(tài)下的空氣質(zhì)量約為：，在射線的照射下空氣產(chǎn)生電離，109，這時(shí)的電荷電量為1靜電單位） 1倫琴 → →1靜電單位電荷 （或） 1倫琴 → 1千克空氣→10 4 庫侖電荷 拉德（rad）：物質(zhì)吸收射線劑量的專用單位。 定義：1克任何被照射的物質(zhì)吸收任何類型的電離輻射的能量為100爾格時(shí)，就是吸收1拉德。 1 rad = 100爾格 / 克 = 102 焦耳 / 千克 雷姆（rem）：生物體吸收的射線劑量通常用物質(zhì)吸收的射線劑量的當(dāng)量值來表示，稱為劑量當(dāng)量。雷姆是劑量當(dāng)量的專用單位，其量綱與拉德相同，物理含義也與拉德相同。 專用單位與國際單位及其換算 二 主要的輻射量 照射量率（強(qiáng)度） 定義：單位時(shí)間內(nèi)照射面上接收的射線總量。 單位：倫琴/小時(shí)。 吸收劑量 D （用能量表示的射線照射量） 定義：單位質(zhì)量的被照射物質(zhì)吸收的射線照射量。 單位： 拉德 。爾格 / 克 或 焦耳 / 千克 劑量當(dāng)量 H 定義：單位質(zhì)量的生物組織內(nèi)所吸收的射線照射量。 單位： 雷姆 。 劑量當(dāng)量值 H =QND D 吸收劑量 Q 品質(zhì)因素 N 各種修正 因素的乘積 換算關(guān)系：1R≈1rad≈1rem 三 劑量極限的規(guī)定 職業(yè)人員全年：5 雷姆（50mSv） / 年、人。 三個(gè)月內(nèi)總劑量不得超過極限的 1 / 2 （有資料稱：3雷姆） 累積劑量的規(guī)定： D = 5（N18） N：年齡 非職業(yè)人員全年： 雷姆（5mSv） / 年、人 5 雷姆 / 年；；（50周/年）； （5/周）； （8小時(shí)/天）。 四 劑量測(cè)量（監(jiān)測(cè)） 環(huán)境測(cè)量:環(huán)境劑量監(jiān)測(cè)常用的劑量計(jì)是攜帶式照射 量率計(jì)和巡測(cè)儀。巡測(cè)儀主要有電離室、閃爍計(jì)數(shù)器、GM計(jì)數(shù)管和正比計(jì)數(shù)器劑量儀。 個(gè)人測(cè)量：計(jì)量筆（累積計(jì)量和實(shí)時(shí)計(jì)量）、膠片等。 五 輻射防護(hù) 距離法（利用平方反比律，求安全距離） 將輻射源視為點(diǎn)源，則輻射場(chǎng)中某點(diǎn)的照射量、吸收劑量均與該點(diǎn)和源的距離的平方成反比， 時(shí)間法（利用最大容許劑量，控制透照時(shí)間） 減少受到照射的時(shí)間可以減少接受的照射劑量。在照射率一定時(shí)，由于 最大容許劑量＝劑量率時(shí)間 因此，針對(duì)照射率的大小可以控制容許的受到照射的時(shí)間 屏蔽法（利用強(qiáng)度衰減規(guī)律，求屏蔽層厚度） 按照射線的衰減規(guī)律，如果在工作人員與源之間設(shè)立適當(dāng)?shù)钠帘挝矬w，則射線穿過屏蔽物體后其強(qiáng)度將大大降低，也必然減少產(chǎn)生的照射劑量。 六 人體防護(hù)計(jì)算 GB 479284 （放射性衛(wèi)生防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定的個(gè)人容許劑量： 職業(yè)人員全身均勻照射年當(dāng)量限值： 5 rem==50mSv=5000mrem 每周容許（每年50周）：5rem/50= / 周 每天容許（每周5天） ： / 5= / 天=20mrem / 天. 每小時(shí)容許（每天8小時(shí)） ： / 8 = / h 例：。在距X射線機(jī)3米處工作，在不超過每小時(shí)容許劑量的情況下，尚需采用厚度為多少mm的水泥混凝土工作防護(hù)墻（混凝土對(duì)射線的平均吸收系數(shù)為：）。 解： Ⅰ1 32 根據(jù)平方反比律：= Ⅰ3 = = R/h Ⅰ3 12 32 根據(jù)衰減公式：Ⅰ‘3 =Ⅰ3 eμd 依題意：Ⅰ‘3 = / h 又：在工業(yè)射線能量范圍內(nèi) 1rem=1R 所以： = eμd 已知：μ= 解得： d = 七 輻射測(cè)量儀器 電離室劑量計(jì)：利用射線對(duì)空氣電離產(chǎn)生離子對(duì)數(shù)量來測(cè)定射線劑量。電離室劑量計(jì)常可制成鋼筆大小，稱為劑量筆。 膠片劑量計(jì)：內(nèi)裝特殊的X射線膠片的普及型個(gè)人用劑量計(jì)。其乳膠的靈敏度可以檢出10mR的Co60γ射線和幾毫倫的100kev的X射線。 根據(jù)不同量程需要?jiǎng)┝坑?jì)中可放一種或一種以上不同靈敏度的膠片。 第五章 射線照相技術(shù) 一 對(duì)比度 主因?qū)Ρ榷龋?ⅠP ：穿過無缺陷處的射線強(qiáng)度 圖41 Ⅰ’P：穿過有缺陷處的射線強(qiáng)度 （1） 主因?qū)Ρ榷龋ㄖ饕蛞r度） GB1260490.()中定義“穿過被檢體被選定的一些部分后射線強(qiáng)度之比（或此比的對(duì)數(shù)）”為主因?qū)Ρ榷取?主因?qū)Ρ榷鹊牧硪环N定義： （2） 影響主因?qū)Ρ榷鹊闹饕驍?shù) μ=Kρλ3 Z3 影響主因?qū)Ρ榷鹊闹饕驍?shù)：ρ，λ，Z，Δd，n。 2 、射線照相對(duì)比度 （1） 定義：射線底片上相鄰兩區(qū)域的黑度差△D稱為射線照相對(duì) 比度 （或稱為射線照相襯度）。 根據(jù)膠片對(duì)比度概念： γ=（D2D1）/ （logE2logE1） 可得：△D = γ （logE2logE1） 將上式整理： ∵ logE2logE1 =log(E2 / E1 ) =log(Ⅰ2 t /Ⅰ1 t) =log(Ⅰ0eμd2 / Ⅰ0eμd1 ) =log{eμ(d2 d1)} =μ(d2 d1)loge= μ△d γσ μ△d （1+n） （2）射線照相對(duì)比度與膠片對(duì)比度、主因?qū)Ρ榷戎g的關(guān)系 △D = γ （logE2logE1）= γ log（Ⅰ2 /Ⅰ1） 射線照相對(duì)比度=膠片對(duì)比度主因?qū)Ρ榷?（3）膠片的正確選擇： ① 選擇膠片對(duì)比度大的膠片 ② 在選定的膠片上采用γ值大的區(qū)段。 二 缺陷的可識(shí)別度 * △D：有缺陷與無缺陷處的黑度差（射線照相對(duì)比度） * △Dmin：人眼可識(shí)別的最小黑度差，又稱影象界限識(shí)別條件 * 缺陷可見條件：| △D ＞△Dmin | * △Dmin不是常數(shù)， ①與被識(shí)別影象尺寸有關(guān)，被識(shí)別影象 愈小要求的△Dmin 愈大； ②與黑度有關(guān)，同一識(shí)別物黑度 大要求的△Dmin 愈大； 三 影響射線照相成像質(zhì)量的因素 能量： 對(duì)比度、固有不清晰度 散射線： 清晰度、射線照相對(duì)比度 黑度：應(yīng)當(dāng)取恰當(dāng)?shù)暮诙?幾何因素： * 焦點(diǎn)尺寸：有效焦點(diǎn) * Ug 和 放大率： * 裂紋檢出角：θ＜15176。 * 焦距： σ： * △D = γσ μ△d / （1+n） σ=1 時(shí) △D 最大； 什么時(shí)候 σ=1 ？ σ的影響 暗室處理：配方；時(shí)間；溫度；偽缺陷。 四 照相質(zhì)量的評(píng)定 象質(zhì)計(jì) （1）金屬絲象質(zhì)計(jì)：關(guān)于絲的直徑，現(xiàn)在各個(gè)國家一般都采用公比為 10 √10（近似為 ）的等比數(shù)列決定的一個(gè)優(yōu)選數(shù)列，并對(duì)絲徑給以編號(hào)。絲型象質(zhì)計(jì)的相對(duì)靈敏度規(guī)定為，在射線照片上可識(shí)別的金屬絲最小直徑與工件的透照厚度的百分比，常記為K，K ＝ （d / T ）100％ 其中：1～6～110～16號(hào)各組成一塊。 我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的絲型象質(zhì)計(jì) R＇10 系列如表所示。 （2）平板孔型象質(zhì)計(jì) 美國ASTM E14268標(biāo)準(zhǔn)提出，由三塊平板組成分別記為a、b、c a：T=″″。 b:T=″″。 c:T=″以上 質(zhì)量等級(jí)表示法：N1 — N2T（4 — 4T） N1表示：像質(zhì)計(jì)厚度=工件厚度 N1 %（4%） N2表示：要求底片上顯示出N2T孔（4T孔） 平板孔型象質(zhì)計(jì)的靈敏度計(jì)算 T 像質(zhì)計(jì)厚度；h 孔徑；t工件厚度。 例1，″，要求質(zhì)量等級(jí)為44T，求：像質(zhì)計(jì)厚度T和靈敏度 K。 解：T=4% =″ 選用C型像質(zhì)計(jì)； √ 4K= = % 4．5 例2，求質(zhì)量等級(jí)為4 2T的像質(zhì)計(jì)靈敏度 K。 解： 工件厚度未知，可在公式中設(shè)置未知數(shù)。 160