【正文】 進行修正。 2/8/2023 143 4． 4 散射線的控制 ? 4． 4． 1散射線的來源和分類 ? 在第 1章中曾經(jīng)提及，射線在穿透物質過程中與物質相互作用會產(chǎn)生吸收和散射，其中散射主要是由康普頓效應造成的。與一次射線相比，散射線的能量減小，波長變長，運動方向改變。散射比 n定義為散射線強度 I。與一次射線強度 Ip之比，即 n=Is/Ip。 2/8/2023 144 4． 4 散射線的控制 ? 射線入射到物體后，由于射線量子與物質發(fā)生相互作用，一部分被吸收，一部分被散射，一部分沿直線穿透物體。 ? 因此，在透照射線中總包括下列的成分： ? 從射線源發(fā)出沿直線穿透物體透射的一次射線，射線與物體相互作用中產(chǎn)生的次級射線，即散射線。 2/8/2023 145 4． 4 散射線的控制 ? 散射線的能量低于一次射線，方向一般都不同于一次射線，有時也稱它為二次射線。 ? 在常規(guī)的射線照相檢驗中，散射線是有害的射線，應采取各種措施進行控制，減少它對底片影像質量的影響。 ? 產(chǎn)生散射線的物體稱作散射源。 2/8/2023 146 4． 4 散射線的控制 ? 散射線產(chǎn)生于射線照射的任何物體，包括被透照的工件、放置工件的臺面或支架、膠片與膠片暗袋、工件周圍的各種物體（如地面、墻壁、其他物體），空氣也是一種散射源。 ? 對于實際的射線照相檢驗工作。到達膠片的散射線，最主要的是來自被透照的工件本身。 2/8/2023 147 4． 4 散射線的控制 ? 從 (圖 4． 20)中可見，對膠片來說，散射線可來自前方、后方、側面等各個方向，來自后方和側面的散射線常被稱為“背散射線”，它們可從暗盒的背面入射到膠片，產(chǎn)生曝光作用。 圖 420 散射線產(chǎn)生示意圖 1— 射線源 2— 工件 3— 暗盒 4— 膠片 5— 地面 2/8/2023 148 4． 4散射線的控制 ? 所產(chǎn)生的散射線的多少，與射線能量相關，與射線照射物體的材料、厚度、面積也相關。對散射比來說，它們之間的關系可簡單地概括如下： ? 1） 隨著射線能量的提高散射比將降低，應注意的是這是對能量變化較大的一般結論； ? 2） 隨著透照厚度的增大散射比也增大； ? 3） 在較小的面積范圍內(nèi)，隨著面積的增大散射線比也增大，但當面積增大到一定程度后，散射線比不再增大。 2/8/2023 149 4． 4散射線的控制 ? 散射線得分類一般按散射線的方向來劃分的。 ? 來自暗盒前面的散射稱為“前散射”來自暗盒背面的散射稱為“背散射“。 ? 還有一種散射叫“邊蝕散射”，是指試件周圍的射線向試件背后的膠片散射，這就是所謂的“邊蝕”現(xiàn)象。 2/8/2023 150 4． 4散射線的控制 ? 從射線照相對比度的基本公式 : ? 可以清楚地看到，如果散射比較大，影像的對比度將降低很多，也就是散射線會嚴重地影響小缺陷和裂紋性缺陷的檢驗。 nTGD???1Δ?2/8/2023 151 4． 4散射線的控制 ? 產(chǎn)生邊蝕的主要原因是在透照物體邊界區(qū)射線產(chǎn)生的散射線，特別是軟散射線部分，它們更容易被膠片吸收，產(chǎn)生的感光作用也更強。 ? 如果不采取防護措施，它們將使影像的邊界區(qū)域變得很模糊，這就是邊蝕。 ? 邊蝕除了使邊界影像模糊外，常會導致難于發(fā)現(xiàn)處于邊界區(qū)中的較小缺陷。 2/8/2023 152 4． 4散射線的控制 ? 4． 4． 2散射比的影響因素 ? 圖 4． 2l給出了兩種固定條件下焦距對散射比的影響。由圖可知，在實際使用的焦距范圍內(nèi)，焦距的變化對散射比幾乎沒有影響。 2/8/2023 153 4． 4散射線的控制 ? 圖 4— 22給出了照射場大小對散射比的影響，縱軸刻度用散射比 n與照射場無窮大時的散射比 n’的百分率表示。 2/8/2023 154 4． 4散射線的控制 ? 由圖可知，當照射場較小時，散射比隨照射場的增大而增大。 ? 當照射場直徑超過 50mm后。 ? 即使照射場再增大，散射比也基本保持不變。 ? 因此，除非是用極小的照射場透照，照射場大小對散射比幾乎沒有影響。 2/8/2023 155 4． 4散射線的控制 ? 平板試件透照的散射比與線質和試件厚度的關系見圖 423。由圖可知，在工業(yè)射線照相應用范圍內(nèi)散射比隨射線能量增大而變小，而在相同射線能量下，散射比隨鋼厚度增大而增大。 圖 423 散射比與射線能量 和鋼厚度的關系 2/8/2023 156 4． 4散射線的控制 ? 對有余高的焊縫試板透照時，焊縫中心部位 的散射比與平板試 件的散射比明顯不 同，焊縫中心散射 比高于同厚度平板 中的散射比，隨著 能量的增大，兩者 數(shù)值逐漸接近，如 圖 424所示。 2/8/2023 157 4． 4散射線的控制 ? 4． 4． 3散射線的控制措施 ? 散射線會使射線底片的灰霧黑度增大，影像對比度降低，對射線照相質量是有害的。 ? 但由于受射線照射的一切物體都是散射源，所以實際上散射是無法消除的，只能盡量設法減少而已。 ? 控制散射線的措施有許多種，其中有些措施對照相質量產(chǎn)生多方面的影響，對這些措施要綜合考慮，權衡選擇。 2/8/2023 158 4． 4散射線的控制 ? 散射線的控制措施在實際工作中一般應從以下幾個方面進行控制： ? 選擇合適的射線能量。 ? 使用鉛增感屏。 ? 背防護鉛版。 ? 鉛罩和光闌與準直器。 ? 厚度補償物。 ? 濾板。 ? 遮蔽物。 ? 修磨工件。 2/8/2023 159 4． 4散射線的控制 ? 1．選擇合適的射線能量 ? 對厚度差較大的工件，例如余高較高的焊縫或小徑管透照時，散射比隨射線能量的增大而減小，因此可以通過提高射線能量的方法來減少散射線。 ? 但射線能量值只能適當提高，以免對主因對比度和固有不清晰度產(chǎn)生明顯不利的影響。 2/8/2023 160 4． 4散射線的控制 ? 2．使用鉛箔增感屏 ? 鉛箔增感屏除了具有增感作用外，還具有吸收低能散射線的作用，使用增感屏是減少散射線最方便、最經(jīng)濟，也是最常用的方法。 ? 選擇較厚的鉛箔減少散射線的效果較好，但會使增感效率降低，因此鉛箔厚度也不能過大。 ? 實際使用的鉛箔厚度與射線能量有關，且后屏的厚度一般大于前屏。 2/8/2023 161 4． 4散射線的控制 ? 3．背防護鉛板 ? 在實際射線照相檢驗中，采用鉛屏蔽防護散射線是經(jīng)常使用的措施。 ? 主要的防護方法是用適當厚度的鉛屏蔽板遮蓋工件非透照區(qū)，用適當厚度的鉛屏蔽板遮蓋工件以外的膠片，采用適當?shù)慕饘僭龈衅廖諄碜怨ぜ纳⑸渚€，或者在工件與膠片之間放置適當厚度的鉛屏蔽板，吸收從被透照工件產(chǎn)生的散射線。 2/8/2023 162 4． 4散射線的控制 ? 使用背防護鉛板的同時仍需使用鉛箔增感后屏，否則背防護鉛板被射線照射時激發(fā)的二次射線有可能到達膠片，對照相質量產(chǎn)生不利影響。 ? 當暗盒背后近距離內(nèi)沒有導致強烈散射的物體時，可以不使用背防護鉛板。 2/8/2023 163 4． 4散射線的控制 ? 4．鉛罩和光闌與準直器 ? 減少散射線的另一個主要方法是盡量減少物體被檢驗區(qū)以外受到射線照射的范圍大小，除了采用鉛屏蔽板遮蓋外，常用的方法是用鉛罩和光闌與準直器限制射線束的大小，限制透照的區(qū)域。 ? 光闌采用對射線具有強烈吸收性能的材料制做，例如，采用鉛板制做，其厚度應能有效地吸收入射的射線。光闌的孔徑和孔的形狀可按照透照區(qū)的大小和形狀設計，光闌通常放在靠近射線源的位置。 2/8/2023 164 4． 4散射線的控制 ? 5．厚度補償物 ? 在對厚度差較大的工件透照時，可采用厚度補償措施來減少散射線。 ? 焊縫照相可使用厚度補償塊，形狀不規(guī)則的小零件照相可使用流質吸收劑 (醋酸鉛加硝酸鉛溶液 )，或金屬粉末 (鉛粉、鐵粉或鉛粉 )作為厚度補償物。 2/8/2023 165 4． 4散射線的控制 ? 4．濾板 ? 在 X射線照相中使用的連續(xù)譜 X射線，其長波（低能量）部分 X射線對射線照相檢驗不起主要作用。 ? 但當它們直接照射膠片或穿過薄的物體到達射線膠片時，可以被強烈吸收并產(chǎn)生散射線。 ? 為了減少射線中的這部分成分，常采用濾波的方法。 2/8/2023 166 4． 4散射線的控制 ? 即在 X射線管窗口附近放置濾波片，射線從窗口出射之后首先要穿過濾波片，使長波部分的 X射線被大量吸收。 ? 濾波片就是用適當厚度的某種金屬材料平板，它的厚度應按射線能量選取。 ? 例如，透照鋼時，采用銅濾波板時其厚度應不超過透照厚度的 20%，若采用鉛濾波板則厚度應不超過透照厚度的 3%；透照鋁時，采用的銅濾波板的厚度應不超過透照厚度的 4%，鋼濾板的厚度應小于吸收曲線上“均勻點”對應的厚度。 2/8/2023 167 4． 4散射線的控制 ? 所謂均勻點是指吸收曲線由曲開始變?yōu)橹钡哪且稽c，吸收曲線變?yōu)橹本€即意味著射線束的波長已經(jīng)“均勻化”，吸收系數(shù)不再隨穿透厚度而變化。 ? 在工件和膠片暗盒之間加濾板通常用于Irl92和 C060 ?射線照相或高能 X射線照相，作用是過濾工件中產(chǎn)生的低能散射線，尤其當存在邊蝕散射時，加濾板的作用更明顯。按透照厚度的不同，可選擇 0． 5mm～ 2mm厚的鉛箔作為濾板。 2/8/2023 168 4． 4散射線的控制 ? 當然，從濾波片也會產(chǎn)生散射線，但由于散射線的方向多偏離一次射線方向，且濾波片與膠片之間具有較大的距離，因此，除了有部分散射線偏離有效透照區(qū)外，按照平方反比定律，到達膠片的散射線強度也將大大降低。 2/8/2023 169 4． 4散射線的控制 ? 7．遮蔽物 ? 當被透照的試件小于膠片時，應使用遮蔽物對直接處于射線照射的那部分膠片進行遮蔽，以減少邊蝕散射。遮蔽物一般用鉛制作，其形狀和大小視被透照試件的情況確定，也可使用鋼鐵和一些特殊材料 (例如鋇泥 )制作遮蔽物。 2/8/2023 170 4． 4散射線的控制 ? 8．修磨試件 ? 通過修整，打磨的方法減小工件厚度差也可以視為減少散射線的一項措施，例如，檢查重要的焊縫時，將焊縫余高磨平后透照，可明顯減小散射比，獲得更佳的照相質量。 2/8/2023 171 4． 4散射線的控制 ? 還有一些措施是專門用來控制散射線的（圖 425），應根據(jù)經(jīng)濟、方便、有效的原則加以選用 2/8/2023 172 4． 4散射線的控制 ? 在射線照相檢驗中，必須嚴格地控制到達膠片的散射線，否則可能使所進行的射線照相檢驗完全沒有意義，也就是不能有效地對缺陷完成檢驗。減少到達膠片的散射線的主要方法是 濾波、光闌、遮蔽、屏蔽等方法，具的布置示意圖 ? 圖 315 散射線防護方法 ? 1— X射線管 2— 濾波板 3— 光闌與準直器 4— 工件 5— 遮蔽鉛板 6— 前吸收鉛板（箔） 7— 膠片 8— 后屏蔽鉛板 2/8/2023 173 4． 4散射線的控制 ? 4． ? 在射線照相檢驗中，當膠片后方較近的地方存在物體時，必須注意采用背鉛板對背散射線進行防護。 ? 否則，背散射線很可能會使底片無法達到規(guī)定的影像質量要求。 ? 背鉛板的厚度一般應大于 1mm。 ? 背鉛板的厚度是否滿足防護背散射線的要求，可以采用下述的方法檢驗。 2/8/2023 174 4． 4散射線的控制 ? 在膠片暗袋背面貼附一厚度為 、高度為 13mm左右的鉛字，一般是鉛字“ B”。 ? 透照后觀察底片，如果底片上未出現(xiàn)這個鉛字 B的影像或出現(xiàn)黑度高于背景黑度的鉛字 B影像，則說明防護鉛板的厚度符合要求。 ? 如果出現(xiàn)黑度低于背景黑度的鉛字 B的影像，則說明防護不足，應加大背鉛板的厚度。 2/8/2023 175 4． 4散射線的控制 ? 后者顯然說明，有來自周圍背景的散射線對膠片產(chǎn)生了一定程度的曝光，由于鉛字吸收了一些這部分散射線，所以它才呈現(xiàn)為低于周圍背景黑度的影像。 ? 當