射線檢測培訓講義(幻燈片-)

射線檢測培訓第二章射線檢測的設備和器材第一頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.1、X射線機2.1.1X射線機種類和特點

1、X射線機的分類（1）.按結構劃分：①、攜帶式X射線機：由控制箱和X射線柜（又稱機頭）組成，其高壓部分（包括X射線管、高壓變壓器、燈絲變壓器等）都裝在機頭內。這種設備管電壓較低，管電流較小，但其體積小、重量輕、適合于高空、野外檢驗。2第二頁，編輯于星期日：九點三十九分。3第三頁，編輯于星期日：九點三十九分。4②、移動式X射線機移動式X射線機的X射線管與高壓發(fā)生器分開，一般由機頭、高壓發(fā)生器、控制箱和冷卻裝置以及高低壓連接電纜組成。管電壓和管電流較大，但體積和重量較大，在固定的射線透照間使用。第四頁，編輯于星期日：九點三十九分。5第五頁，編輯于星期日：九點三十九分。6第六頁，編輯于星期日：九點三十九分。2）、按使用性能劃分①、定向X射線機：射線束呈大約圓錐角發(fā)射，一般用于定向單張拍片。②、周向X射線機：射線束呈一定角度發(fā)射，主要用于大口徑管件和環(huán)焊縫的全景照相。③、管道爬行器：在長距離管道內爬行，對管道環(huán)焊縫進行全景照相。

7第七頁，編輯于星期日：九點三十九分。8第八頁，編輯于星期日：九點三十九分。9第九頁，編輯于星期日：九點三十九分。④、軟X射線機：一般為60KV以下的X射線機，用于檢測輕合金或非金屬材料的細微缺陷。

⑤、微焦點X射線機：焦點尺寸極小，約為1/10—1/100mm數量級，主要用于放大射線照相，檢查微小裂紋、半導體元件、生物細胞、化工復合材料、植物種子等內部結構。

⑥、脈沖X射線機：它是一種閃光照相裝置，主要用于對物體內部的動態(tài)過程進行照相。

10第十頁，編輯于星期日：九點三十九分。3）、按工作頻率分類：①、工頻X射線機：頻率50—60Hz。②、變頻X射線機：頻率300—800Hz。③、恒頻X射線機：頻率200Hz。（4）.按絕緣介質種類分類：①、油絕緣X射線機：用變壓器油作為絕緣介質。②、氣體絕緣X射線機：用氣體作為絕緣介質。11第十一頁，編輯于星期日：九點三十九分。（5）.按冷卻方式分類：①、輻射散熱式X射線機：實心陽極伸出管殼外與散熱片相連，通過散熱片把熱量輻射掉。②、強制循環(huán)冷卻X射線機：在空心陽極中通油或水將陽極熱量帶走。

2、攜帶式X射線機的技術進展（略）12第十二頁，編輯于星期日：九點三十九分。

2.1.2X射線管：X射線管是X射線機的核心部件。其作用是發(fā)生X射線。13第十三頁，編輯于星期日：九點三十九分。1、X射線管的結構和種類⑴、普通X射線管的結構：X射線管由陰極、陽極和管殼三部分組成。①、陰極：陰極的作用是發(fā)射電子和聚焦電子。它由燈絲和陰極頭組成。14第十四頁，編輯于星期日：九點三十九分。燈絲——用鎢絲繞成平面螺旋形或螺旋管形，通電加熱后發(fā)射電子。陰極頭——用銅制成杯形槽或條形槽，分別將平面螺旋形和條形燈絲放入槽中，陰極頭上的電場使電子聚集成一束飛向陽極。②、陽極：陽極的作用是接受電子轟擊產生

X射線。陽極由陽極靶、陽極體和陽極罩組成。15第十五頁，編輯于星期日：九點三十九分。陽極靶——用原子序數大、熔點高的材料（鎢）制成，嵌入陽極體，接受電子轟擊產生X射線。

陽極體——用導熱率大的無氧銅制成，其作用是支承靶面，并傳送靶上的熱量。

陽極罩——用無氧銅制成，罩在陽極體上，用于吸收電子轟擊靶時產生的二次電子和一部分散亂射線。

X射線管的冷卻方式有三種：

a、輻射散熱式：用于攜帶式X射線機。

b、沖油冷卻式：用于移動式X射線機。16第十六頁，編輯于星期日：九點三十九分。17第十七頁，編輯于星期日：九點三十九分。18第十八頁，編輯于星期日：九點三十九分。

c、旋轉陽極自然冷卻：用于醫(yī)用X射線機。③、管殼：普通X射線管的管殼用耐高溫的玻璃制成，其作用是支承電極并提供電絕緣，保持X射線管的真空度。⑵、金屬陶瓷管金屬或陶瓷代替玻璃制作射線管殼，這樣的X射線管叫做金屬陶瓷射線管。與玻璃管相比，它具有以下優(yōu)點：①、尺寸小，重量輕；②、機械強度高，耐沖擊和震動，不易破碎；③、真空度高，輸出穩(wěn)定；④、容易焊裝鈹窗。19第十九頁，編輯于星期日：九點三十九分。20第二十頁，編輯于星期日：九點三十九分。⑶、特殊用途X射線管①、周向輻射X射線管：射線束呈一定角度3600度發(fā)射，一次曝光可完成大口徑管件環(huán)焊縫的透照，因而大大提高工作效率。周向射線管分平靶和錐靶兩種，其中平靶容易制造，散熱條件好，使用最多，但其中心射束與管軸線有一定傾角，對環(huán)焊縫縱向裂紋檢出有一定影響。21第二十一頁，編輯于星期日：九點三十九分。22第二十二頁，編輯于星期日：九點三十九分。

②、小焦點X射線管通過圓筒式聚焦將燈絲發(fā)射的電子聚成很細的一束，可獲得小于0.1mm的微小焦點。在射線實時成像檢測技術中為提高靈敏度，通常采用放大透照布置，這就需要采用小焦點X射線管，焦點尺寸越小，可采用的放大倍數越大。③、棒陽極X射線管

X射線管的陽極做成棒狀，可伸入小直徑筒內對環(huán)焊縫進行周向曝光。23第二十三頁，編輯于星期日：九點三十九分。2、X射線管的技術特性⑴、陰極特性和陽極特性：

①、陰極特性—是指在一定的管電壓下飽和管電流密度和燈絲溫度之間的關系，管電流隨燈絲溫度增高呈指數關系增大。②、陽極特性—是指管電壓與管電流之間的關系，管電壓較低時，管電流隨管電壓增加而增大，當管電壓增加到一定程度后，管電流趨于飽和而不再增大，因此X射線管的管電壓和管電流可以相互獨立進行調節(jié)。⑵、X射線管的管電壓：

X射線管的管電壓是指它的峰值電壓，以KVP表示。管電壓越高，穿透力越大，在一定范圍內，管電壓與穿透厚度大約成線性關系。24第二十四頁，編輯于星期日：九點三十九分。25第二十五頁，編輯于星期日：九點三十九分。

⑶、X射線管的焦點：實際焦點—陽極靶上受電子轟擊的部分叫做實際焦點。有效焦點—實際焦點在垂直于管軸線方向上的投影叫做有效焦點。26第二十六頁，編輯于星期日：九點三十九分。27第二十七頁，編輯于星期日：九點三十九分。

焦點的形狀和尺寸取決于燈絲的形狀和尺寸。焦點大，有利于散熱；焦點小，照相清晰度好，靈敏度高。

有效焦點尺寸可按針孔法測量，其原理如圖所示。針孔板材料用鎢、碳化鎢、鉑銥合金、金鉑合金或鉭。計算公式為：28第二十八頁，編輯于星期日：九點三十九分。⑷、輻射場的分布：由于X射線管陽極靶與管軸線呈20度的傾角，因此發(fā)射的X射線束有40度左右的立體角，

X射線場強度分布沿軸線方向X射線強度隨角度不同而有一定的差異。沿軸線方向的射線強度分布如圖所示。從圖中可以看出，偏陰極側強度較高，29第二十九頁，編輯于星期日：九點三十九分。但由于陰極側含較多的軟射線成分，所以照相時陰極側的底片黑度也不會比陽極側更黑。⑸、X射線管的真空度：

X射線管必須在高真空度（10-6mmHg）才能正常工作。當射線管中存在氣體時，一方面會使燈絲氧化甚至燒毀，另一方面高速電子與氣體分子相撞使氣體分子電離，導致管電流大幅度波動甚至無法工作。⑥、X射線管的壽命：

X射線管的壽命是指正常使用的X射線管燈絲發(fā)射能力逐漸降低而失去功能、射線輻射劑量率降至初始值的80%。玻璃管一般為400—500小時，金屬陶瓷管一般為1000小時。30第三十頁，編輯于星期日：九點三十九分。

為了保證X射線管的使用壽命，主要措施包括以下幾條：①、送高壓前，燈絲必須預熱、活化；②、使用負荷應控制在最高管電壓的90%以內；③、使用過程一定保證陽極的冷卻，工作周期設置為1比1；④、嚴格按說明書要求進行訓機。31第三十一頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.1.3高壓發(fā)生電路：高壓發(fā)生電路是X射線管工作的基本電路，按照加在射線管上的電壓波形可分為：半波整流電路、全波整流電路、倍壓整流電路和恒直流電路四種。

1、半波整流電路：⑴、半波自整流電路：利用X射線管自身進行整流的電路叫半波自整流電路，攜帶式X射線機普遍采用這種電路。32第三十二頁，編輯于星期日：九點三十九分。在陽極為正的半周內，有電流通過并產生X射線，而陽極為負的半周內電路不通，不進行工作，這時因逆電壓加在射線管兩端，如陽極冷卻不好也能發(fā)射少量電子，出現反向電流，產生不良后果。

為避免這種現象，在一次線路上采用逆電壓降低裝置（R、D電路），部分整流，使輸入電壓為不對稱正弦波。

近年來。在氣體冷卻攜帶式X射線機中往往采用陽極接地方式的自整流電路，可采用水冷或強制風冷，冷卻效果較好。33第三十三頁，編輯于星期日：九點三十九分。

⑵、中間接地兩管半波整流電路：利用二個整流管與射線管串聯，正半周時二極管導通，射線管工作，負半周時二極管截止，與射線管共同承受反向電壓，可避免反向電流的危害。34第三十四頁，編輯于星期日：九點三十九分。

2、全波整流電路：⑴、雙管全波整流電路：二個整流二極管交替導通，使X射線管在正、負半周內都工作，其輸出為半流整流電路的二倍。35第三十五頁，編輯于星期日：九點三十九分。⑵、四管橋式整流電路：使用四個二極管，正半周時導通，負半周時導通，使X射線管在正、負半周都工作，其特點是整流管耐壓級別可降低一半，變壓器的線圈匝數也可減少一半。36第三十六頁，編輯于星期日：九點三十九分。3、半波倍壓整流電路：這種電路使用一個二極管和一個高壓電容器，上半周時電源通過二極管給電容器充電，下半周時，電源與電容器同相，電壓疊加起來加至X射線管上。37第三十七頁，編輯于星期日：九點三十九分。4、全波倍壓恒直流電路：這種電路由兩個對稱的倍壓電路組成，上半周時，電源u通過二極管D1(D1′)分別對電容C1(C1′)充電到峰值，下半周時，電源u與C1(C1′)的電壓壘加后分別通過二極管D2(D2′)對電容器C2(C2′)充電到2u，這樣C2和C2′）上的電壓疊加為4u,加至X射線管，由于電容C2(C2′)容量足夠大，相當于一個恒壓源，所以射線管工作電壓相當平穩(wěn)，輸出波形比較平滑。這種電路主要用在400KV的大型移動式X射線機中。38第三十八頁，編輯于星期日：九點三十九分。39第三十九頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.1.4X射線機的基本結構

X射線機主要由高壓部分、冷卻部分、保護部分和控制部分四部分組成。

1、高壓部分：包括X射線管、高壓發(fā)生器（高壓變壓器、燈絲變壓器、高壓整流器、高壓電容）、高壓電纜。⑴、高壓發(fā)生器：高壓發(fā)生器的作用是產生高電壓，供給射線管的陰極和陽極。①、高壓變壓器：作用是將幾十到幾百伏的低電壓升到X射線管所需的高電壓。其特點是功率不大但輸出電壓很高，要求體積小、絕緣強度高、不易過熱損壞。40第四十頁，編輯于星期日：九點三十九分。

②、燈絲變壓器：燈絲變壓器是一種降壓變壓器，作用是把220伏工頻電壓降為燈絲所需的十幾伏低電壓，并提供較大的燈絲加熱電流。油絕緣X射線機都有單獨的燈絲變壓器，而變頻氣絕緣X射線機往往沒有單獨的燈絲變壓器，而是在高壓變壓器繞組外再繞幾匝加熱線圈提供燈絲加熱電流。

③、高壓整流管：作用是將高壓交流電變?yōu)楦邏褐绷麟?。常用玻璃殼二極管和高壓硅作為整流管，其中高壓硅可節(jié)省燈絲變壓器，從而減小高壓發(fā)生器的尺寸和重量。41第四十一頁，編輯于星期日：九點三十九分。

④、高壓電容器：起倍壓作用，一般為金屬外殼高壓大容量紙介電容器。

⑵、高壓電纜：用于連接高壓發(fā)生器和X射線機頭，把高壓直流電傳送給X射線管。高壓電纜由保護層、金屬網層、半導體層、主絕緣層、芯線和電纜頭組成。42第四十二頁，編輯于星期日：九點三十九分。43第四十三頁，編輯于星期日：九點三十九分。2、冷卻部分

X射線機的冷卻方式有兩種，即輻射散熱式和制循環(huán)冷卻式。⑴、輻射散熱式：這種方式主要用于攜帶式X射線機。油浸自冷式X射線機是通過機頭內的溫差和攪拌油泵產生對流，再通過殼體把熱量輻射出去。氣體冷卻X射線機是靠伸出機殼的陽極上的散熱片并用風扇過行強制風冷。44第四十四頁，編輯于星期日：九點三十九分。

⑵、強制循環(huán)冷卻：移動式X射線機多采用循環(huán)油或循環(huán)水外冷方式，其中油冷式用油泵把油注入空心陽極將熱量帶走，然后再用循環(huán)水冷卻油。陽極接地X射線機多采用循環(huán)水外冷式，用水泵直接將水注入陽極空腔把熱量帶走，這種方式冷卻效率高，效果好。45第四十五頁，編輯于星期日：九點三十九分。3、保護部分⑴、獨立電路短路過流保護：在主電路和各分電路接一定額定值的保險絲，當電路電流因短路或其它原因過電流時，保險絲熔斷，切斷電源。⑵、X射線管陽極冷卻保護:

①、油溫開關——裝在機頭內和冷卻油箱內,控制高壓回路，當油溫超過予定值時，自動切斷高壓回路。

②、水通、油通開關——接在冷卻系統的回水管和回油管上，控制高壓回路，當水循環(huán)或油循環(huán)不正常時，自動切斷高壓回路。46第四十六頁，編輯于星期日：九點三十九分。

③、過載保護：在高壓電路內安裝過流繼電器，當管電流超過限定值時過流繼電器動作，自動切斷高壓。④、零位保護：在自耦變壓器起始位置安裝零位接觸器，確保高壓從零位才能起動。在計時器零位安裝零位開關，使曝光結束時高壓自動切斷。⑤、接地保護：機頭和控制箱外殼可靠接地，防止漏電。⑥、其它保護：充氣X射線機裝有氣壓開關，當氣體壓力低于一定數值時自動切斷高壓47第四十七頁，編輯于星期日：九點三十九分。48第四十八頁，編輯于星期日：九點三十九分。4、控制部分：⑴、管電壓調節(jié)和指示：管電壓是通過調節(jié)高壓變壓器的初級線圈電壓來實現的。高壓變壓器的初級線圈與自耦變壓器的滑動觸點連接，調節(jié)控制面板上的千伏調節(jié)旋鈕，使自耦變壓器的滑動觸點滑動，便可改變高壓變壓器的初級電壓，從而改變管電壓。高壓變壓器初級線圈上接有一個千伏表，它測量的實際上是初級線圈電壓，但其表盤刻度按射線管的峰值電壓校準，所以可直接讀出管電壓值。49第四十九頁，編輯于星期日：九點三十九分。

⑵、管電流調節(jié)和指示：在射線管燈絲變壓器初級線圈接有一個可變電阻，調節(jié)控制面板上的mA調節(jié)旋鈕，改變可變電阻的數值，便可改變燈絲加熱電流，從而改變管電流的值。在高壓變壓器次級線圈和射線管回路中接有一個電流表，直接指示管電流的值。⑶、操作和控制裝置：在控制箱面板上設有電源開關、高壓開關、管電壓和管電流調節(jié)器、管電壓和管電流表、計時器和各種指示燈等。50第五十頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.1.5X射線機的主要技術條件

1、電氣性能的一般要求⑴、輸入電壓波動≯±10%；輸出電壓波動≯±2%.⑵、計時器誤差應在5%以內；⑶、溫度繼電器整定值為（60±5）0C；⑷、低壓電路絕緣電阻應大于2MΩ；⑸、保護接地接地電阻應不大于0.5Ω；⑹、氣絕緣X射線機，氣壓低于0.34MPa時，高壓應斷開；⑺、有過流、過壓保護裝置，超過規(guī)定值時應斷開。51第五十一頁，編輯于星期日：九點三十九分。

2、使用性能的一般要求⑴、穿透能力不低于規(guī)定值；⑵、透照靈敏度不低于1.8%；⑶、產生的X射線應在輻射范圍內。輻射場不允許有缺圓，周向機輻射場應均勻，中心平面內黑度差小于0.1，輻射角偏差≯規(guī)定值±50；⑷、允許的漏劑量率應不超過規(guī)定值。52第五十二頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.1.6X射線機的使用和維護

1、X射線機的操作程序⑴、通電前準備：①、連接設備，接通水源（使用時）；

②、連接電源，注意額定電壓；

③、殼體接地。⑵、通電后檢查：

①、電源指示燈亮，冷卻系統正常工作；

②、燈絲開始予熱。⑶、曝光準備：

①、KV和mA置零位（或予設為需要值）；53第五十三頁，編輯于星期日：九點三十九分。②、計時器予置到需要的位置；③、擺放工件、膠片，調節(jié)焦距和射束方向；⑷、曝光：

①、按下高壓開關，高壓指示燈亮，曝光開始。

②、緩慢將KV和mA調至需要值。⑸、曝光結束：

①、蜂鳴器響時，緩慢將KV和mA調至零位，然后切斷高壓（手動機），紅燈滅；自動機子高壓自動切斷，紅燈滅。②、使冷卻系統繼續(xù)工作幾分鐘，關閉電源，切斷水源（使用時）。54第五十四頁，編輯于星期日：九點三十九分。2、X射線機使用的注意事項⑴、認真訓機①、訓機的目的：新的或長時間未使用的X射線機，使用之前都必須進行訓練，其目的是為了提高X射線管的真空度，保證射線管的穩(wěn)定工作。②、訓機原理：X射線管工作時，陽極受高速電子沖擊溫度升高會排出氣體，降低管內真空度；同時，高速電子撞擊使氣體電離，質量較大的正離子高速沖向陰極，使陰極金屬和燈絲濺散，這些濺散的金屬能吸收氣體，提高管

55第五十五頁，編輯于星期日：九點三十九分。內的真空度。訓機時管電流和管電壓逐漸增加，可保證吸氣過程始終占優(yōu)勢，吸收氣體量大于排出氣體量，從而提高X射線管的真空度。③、訓機的方法：訓機方法原則上按說明書的規(guī)定進行。一般說來，訓機都是從較低的管電壓和管電流開始，按一定的速度逐步將管電壓和管電流升高到額定值。目前許多X射線機都設置了自動訓機程序，開機前必須按規(guī)定程序進行訓練，否則高壓便無法啟動。56第五十六頁，編輯于星期日：九點三十九分。⑵、可靠接地：

⑶、檢測電源波動值

⑷、的前預熱

⑸、全過程冷卻

⑹、間息時間57第五十七頁，編輯于星期日：九點三十九分。3、X射線機的維護和保養(yǎng)⑴、X射線機應擺放在通風干燥處，切忌潮濕、高溫、腐蝕特環(huán)境，以免降低絕緣性能；⑵、運輸時要采取防震措施，防止劇烈震動造成接頭松動、高壓包移位、X射線管破損；⑶、保持清潔，防止灰塵、污物等造成短路或接觸不良；⑷、保持電纜頭接觸良好，磨損松動接觸不良應及時更換；⑸、經常檢查是否漏油、漏氣，并及時予以補充。58第五十八頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.2γ射線探傷機2.2.1γ射線源的主要特性參數工業(yè)射線照相用的γ射線源主要有鈷60、銫137、銥192、銩170、硒75。它們的特性參數見下表：59第五十九頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.2.2γ射線探傷設備的特點

1、γ射線探傷設備的優(yōu)點與普通X射線探傷相比，具有以下優(yōu)點：⑴、穿透能力強，探測厚度大；⑵、體積小、重量輕、不用電、不用水，適合于野外作業(yè)；

⑶、工作效率高，可進行周向和全景曝光；⑷、可以連續(xù)運行，不受溫度、壓力、磁場等外界因素的影響；⑸設備價格低，無易損部件，故障率低；⑹、操作簡單，拍片條件容易計算。60第六十頁，編輯于星期日：九點三十九分。2、γ射線探傷設備的缺點與X射線探傷相比，具有以下缺點⑴、源強度不斷衰減，需經常換源；

⑵、能量固定，不能按工件厚度進行調整⑶、強度隨時間不斷變化，曝光時間需不斷調整；

⑷、固有不清晰度一般比X射線機大，靈敏度比X射線機低；⑸、安全防護要求高，管理嚴格。61第六十一頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.2.3γ射線探傷設備的分類與結構

1、γ射線探傷設備的分類⑴、按使用的同位素不同分為：

Co60γ射線探傷機

Ir192γ射線探傷機

Se75γ射線探傷機⑵、按機體結構可分為：直通道式γ射線探傷機“S”通道式γ射線探傷機⑶、按使用方式可分為便攜式γ射線探傷機移動式γ射線探傷機固守式γ射線探傷機62第六十二頁，編輯于星期日：九點三十九分。63美國銥-192SENTINEL660型海門銥-192DLTS-B型

美國銥-192SENTINEL880型第六十三頁，編輯于星期日：九點三十九分。64海門銥-192DL-IIC型丹東銥-192YG-192B型海門硒－75DL-VA型

丹東硒－75YG-75型

第六十四頁，編輯于星期日：九點三十九分。65換源器整套γ射線探傷裝置第六十五頁，編輯于星期日：九點三十九分。

2、γ射線探傷機的結構

γ射線探傷機由源組件、機體、驅動機構、輸源管和附件五部分組成。⑴、源組件（源辮）：由放射源、包殼和辮子組成。放射源放于包殼中，包殼為兩層，內層為鋁殼，外層為不銹鋼，用等離子焊封口，以防放射性污染泄漏。辮子與包殼相連，用來拖源。⑵、機體：機體內設屏蔽容器，用于存放源組件，屏蔽體用貧化鈾制成，內部通道有直通道和S型通道，一般多采用S型通道。為防止操作錯誤，機體上還設有安全聯鎖裝置。66第六十六頁，編輯于星期日：九點三十九分。⑶、驅動機構：驅動機構用來將放射源從機體中驅動到曝光點位置，并能將源收回到機體內。

驅動機構有手動和電動兩種。手動裝置包括控制纜導管，它與機體和控制手柄相連。搖動手柄使源在輸源管中移動，手柄上裝有源位置指示器于來指示源位置。

電動驅動機構可予置延遲時間和曝光時間，當到達延遲時間后，源由驅動器自動送到曝光點，曝光結束后自動將源收回機體內。

⑷、輸源管：輸源管也叫源導管，用包塑不銹鋼軟管制成，一端封閉，另一端與機體源出口相連。曝光時把源輸送到源管的封閉端部與曝光焦點重合。67第六十七頁，編輯于星期日：九點三十九分。68貧鈾屏蔽焊接屏蔽容器S型鈦合金管源辮柱塞鎖鎖結構出口遙控連接器導向管連接器設備結構原理第六十八頁，編輯于星期日：九點三十九分。69源導向管出口屏蔽鎖結構遙控手柄控制纜探傷裝置源辮密封源第六十九頁，編輯于星期日：九點三十九分。70第七十頁，編輯于星期日：九點三十九分。⑸、附件：包括準直器、γ射線監(jiān)測儀、各種定向架、曝光計算尺和換源器等。71第七十一頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.2.4γ射線探傷機的操作

1、γ射線探傷機的操作程序⑴、操作前準備：檢查設備有無明顯損傷、驅動機構是否靈活、有無卡死現象、輸源管有無顯砸扁或損壞、個人劑量計和輻射場所監(jiān)測儀是否正常等。⑵、主機安裝：主機應放置在距曝光點不遠的地方，安裝地點要便于操作、便于輸源管鋪設、按裝要保證平整。⑶、組裝輸源管：根據實際拍片情況確定輸源管根數，盡量采用較少的輸源管，一般不多于三根。72第七十二頁，編輯于星期日：九點三十九分。

⑷、固定照相頭：用定位架固定輸源管端頭并夾緊。⑸、鋪設輸源管：應保證送源操作順利，同時考慮有利于人員屏蔽。應使輸源管盡量伸直，如需打彎，彎曲半徑應不小于300mm。⑹、連接輸源管：從屏蔽容器上取下源頂辮，將其插入儲存源頂辮管內，把輸源管接到主機出口接頭上。⑺、選擇驅動機構操作位置：應置于防護物后或操作控制窒內，與屏蔽容器最好成直線，使控制纜盡量放直。⑻、連接控制纜：73第七十三頁，編輯于星期日：九點三十九分。

①、打開鎖。把選擇環(huán)從“鎖緊”轉到“連接”位置。②、將控制纜連接套向后滑動，打開控制纜連接器上的卡爪，露出控制纜上的陽接頭。③、用大姆指尖壓下彈簧頂鎖銷，把陰陽接頭嵌接好，放開鎖銷，檢查是否連接妥當。④、收緊卡爪，蓋住陰陽頭部件。⑤、向前滑動連接套，并將連接套上的缺口銷插入選擇環(huán)定位環(huán)孔內。⑥、保持控制纜連接套緊貼在屏蔽裝置上的聯鎖裝置上，把選擇環(huán)從“連接”位置轉到“鎖緊”位置。74第七十四頁，編輯于星期日：九點三十九分。

①、打開鎖。把選擇環(huán)從“鎖緊”轉到“連接”位置。②、將控制纜連接套向后滑動，打開控制纜連接器上的卡爪，露出控制纜上的陽接頭。③、用大姆指尖壓下彈簧頂鎖銷，把陰陽接頭嵌接好，放開鎖銷，檢查是否連接妥當。④、收緊卡爪，蓋住陰陽頭部件。⑤、向前滑動連接套，并將連接套上的缺口銷插入選擇環(huán)定位環(huán)孔內。⑥、保持控制纜連接套緊貼在屏蔽裝置上的聯鎖裝置上，把選擇環(huán)從“連接”位置轉到“鎖緊”位置。75第七十五頁，編輯于星期日：九點三十九分。若使用自動控制電動驅動器則按以下程序操作：⑴、自動控制電動驅動器的安裝：將自動控制儀安放平穩(wěn)，接好控制電纜線；按控制儀使用說明書的規(guī)定，檢查儀表有無故障。⑵、按手動方式相同的步驟將控制纜和輸源管與主機相連，并進行各項檢查。⑶、按自動控制儀使用說明書的規(guī)定操作儀器，預置啟動延遲時間、輸源管距離、曝光時間，然后按下“啟動”按鈕，自動儀將自動完成”送源—曝光—收源“的檢測照過程。76第七十六頁，編輯于星期日：九點三十九分。2、換源操作要點

換源器有兩個腔，一個裝新源，另一個回收舊源。換源有兩項內容：一是將舊源收回到換源器中；二是將新源送到探傷機屏蔽體中。⑴、按γ射線探傷機操作步驟把驅動機構與探傷機主機連接。⑵、將不帶照相頭的輸源管分別與主機及換源器連接。⑶、搖動驅動機構手柄，將舊源送入到換源器械中。77第七十七頁，編輯于星期日：九點三十九分。⑷、從舊源辮上取出控制纜上的陽接頭，從換源器舊源孔道接頭上拆下輸源管，將輸源管與換源器上新源孔道相接。⑸、將控制纜上陽接頭與新源辮的陰接頭連接，合上導源管。⑹、搖動驅動機構手柄，將新源拉回到探傷機中。⑺、按γ射線探傷機操作步驟取下勸機構和輸源管，鎖上安全聯鎖，換源工作完成。78第七十八頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.2.5γ射線探傷設備的維護故障排除

1、γ射線探傷設備的維護⑴、專人保管⑵、單獨存放、存放場所安全可靠⑶、輸源管接頭每次使用完畢應蓋好兩端“封堵護套”，接頭應經常進行擦洗，避免灰塵和砂粒進入。⑷、控制機構部件轉柄、輸源導管、軟軕注意清潔，可用柴油清洗泥砂灰塵，涼干后傳送到軟管內。齒輪應經常潤滑。對輸源管特別注意保護，防止重物砸扁砸壞管子。⑸、設備出現問題應報專人處理，不得任意拆卸。79第七十九頁，編輯于星期日：九點三十九分。2、γ射線探傷設備的操作故障排除⑴、γ源送出時發(fā)生卡堵：原因：輸源管曲率半徑過小；控制纜導管曲率半徑過小；曝光頭與輸源導管連接不良。排除：迅速收回，找出原因，排除故障，仔細操作。⑵、γ源回收時發(fā)生卡堵：原因：輸源管因現場條件變化，發(fā)生曲率半徑小于規(guī)定值的情況；曝光頭與輸導管連接不良。排除：來回搖動手柄，試圖收回；快速上前把輸源導管拉直再收回。80第八十頁，編輯于星期日：九點三十九分。⑶、搖動手柄突感很輕松，搖動圈數超出規(guī)定圈數。原因；輸入輸出端軟管接頭與γ射線探傷機接頭沒接好；搖動手柄時軟管接頭脫落，金屬軟軸脫在外面。排除：快速拆開搖柄與輸送導管連接；用手迅速把金屬軟軸拉回。81第八十一頁，編輯于星期日：九點三十九分。3、γ射線探傷設備的機械故障⑴、安全聯鎖失靈：安全鎖、鎖緊鎖、選擇環(huán)、定位爪等，一般不會發(fā)生故障，一旦發(fā)生故障，要通知廠家處理。⑵、機械零件損壞：陽接頭拉斷、驅動機構失靈、控制纜導管及輸源管被砸扁變形或更嚴重損壞、源外包殼與源座脫開等。⑶、機體破碎：很少發(fā)生。82第八十二頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.3、射線照相膠片2.3.1射線照膠片的構造與特點膠片由片基、結合層、乳劑層和保護層組成。

1、片基：片基的作用是支撐乳劑層，用透明的醋酸纖維素或聚酯材料（滌綸）制成，厚度約0.175—0.3毫米。由于滌綸片基較薄，韌性好，強度高，所以目前使用較多。

2、結合層：由明膠、水、表面活性劑和樹脂組成，其作用是把乳劑層粘結在片基上。

83第八十三頁，編輯于星期日：九點三十九分。3、乳劑層：通常由溴化銀微粒與明膠的混合體組成，粘結在片基兩側，其作用是受射線照射后形成潛影。

4、保護層：由明膠、堅膜劑、防腐劑和防靜電劑組成，涂在乳劑層表面，防止乳劑層受到污損和摩擦。84第八十四頁，編輯于星期日：九點三十九分。

2.3.2感光原理及潛影的形成膠片受到光線照射時，在乳劑中產生的眼睛看不到的影象叫做潛影。按照葛爾尼和莫特的潛影理論，在感光乳劑中微量的銀質點集中在AgBr晶體的缺陷和位錯部位，形成感光中心，其電位比周圍的AgBr要低。潛影的形成過程如下：

光子將Br-離子中的電子逐出；

電子在AgBr晶體上移動，陷入感光中心，中心帶負電；

帶負電的感光中心吸引Ag+離子；

Ag+與電子結合，構成潛影中心，無數潛影中心組成潛影。85第八十五頁，編輯于星期日：九點三十九分。用方程式表示，即：照射前：照射后：由此可見潛影的產生是銀離子接受電子還原為金屬銀過程。潛影衰退：潛影形成后，如隔很長時間才顯影，得到的影象比及時沖洗的影象要淡，這種現象叫做潛影衰退。原因是構成潛影中心的銀又被空氣氧化變成離子的逆變過程。膠片所處環(huán)境溫度越高、濕度越大，潛影衰退越嚴重。86第八十六頁，編輯于星期日：九點三十九分。

2.3.3底片的黑度：膠片曝光后，經顯、定影處理，得到了具有黑色影象的負片，通常稱之為底片。底片上的影象是由密度不同的金屬銀組成的，密度大的區(qū)域影象較黑，密度小的區(qū)域影象較淡。我們把底片的黑化程度叫做底片的黑度，用符號D表示。黑度的定義為：照射光強與透過底片的光強之比的常用對數值，即：式中：L0—照射光強；

L—透射光強；

L0/L—阻光率。87第八十七頁，編輯于星期日：九點三十九分。由上式可知，

D=1.0時，照射光有1/10透過；

D=2.0時，照射光有1/100透過；

D=3.0時，照射光有1/1000透過。例如：GB3323標準規(guī)定，底片最大黑度為3.5，透過底片的光強應不小于30cd/,則觀片燈的亮度要求為：88第八十八頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.3.4射線膠片的特性

1、膠片特性曲線：膠片特性曲線是表示曝光量與底片黑度之間的關系的曲線。

⑴、增感型膠片的特性曲線：增感型膠片是與熒光屏一起使用的膠片，其特性曲線呈“S”型，可分為曝光遲鈍區(qū)（AB）、曝光不足區(qū)（BC）、曝光正常區(qū)（CD）、曝光過渡區(qū)（DE）和負感區(qū)（EF）。⑵、非增感型膠片特性曲線：

非增感型膠片的特性曲線：非增感型膠片的曝光曲線呈“J”型，無明顯的遲鈍區(qū)和負感區(qū)，曲線比較陡，即其黑度隨曝光量增加而增大較快。89第八十九頁，編輯于星期日：九點三十九分。90第九十頁，編輯于星期日：九點三十九分。

2、射線膠片的特性參數：

⑴、感光度（S）：一般把射線底片上產生一黑度所需曝光量的倒數定義為感光度。ISO7004標準規(guī)定底片凈黑度為2.0時的曝光量的倒數作為其感受光度，即：式中：Ks——曝光量，單位Gr。

⑵、灰霧度（D0）：未經曝光的膠片顯影后也會有一定的黑度，此黑度稱為膠片的灰霧度，也叫做膠片的本底灰霧度。91第九十一頁，編輯于星期日：九點三十九分。

灰霧度是由片基的光學密度和乳劑經化學處理后的固有光學密度組成的，灰霧度的大小與膠片感光度、膠片保管條件、以及膠片暗室處理條件有關。一般要求灰霧度不大于0.3。⑶、梯度（G）：膠片的梯度也叫做膠片的反差系數（γ）或叫做膠片的襯度，用過膠片特性曲線上某一點的切線的斜率表示。由于特性曲線上各點的斜率不同，所以常用過曲線上兩點的連線的斜率來表示，稱作膠片的平均梯度（）或平均反差系數（）。92第九十二頁，編輯于星期日：九點三十九分。ISO7004標準規(guī)定以特性曲線上凈黑度1.5和3.5兩點的連線的斜率作為膠片的平均梯度。

膠片的梯度與膠片類型、底片的黑度以及顯影條件有關。93第九十三頁，編輯于星期日：九點三十九分。

⑷、寬容度（L）：是指膠片有效黑度范圍相對應的曝光范圍，用接近直線部分的起點和終點對應的曝光量對數的差來表示：

L=

顯然，梯度大的膠片寬容度小。

⑸、最大黑度（Dmax）：發(fā)生負感的黑度叫做最大黑度。在觀片燈可觀察的范圍內，增感型膠片存在最大黑度，而非增感型膠片不存在最大黑度。94第九十四頁，編輯于星期日：九點三十九分。3、膠片特性曲線測試（略）

2.3.5鹵化銀粒度對膠片性能的影響（略）

2.3.6膠片的光譜感光度（略）95第九十五頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.3.7工業(yè)射線膠片系統的分類

GB/T19384.1—2003無損檢測工業(yè)射線照相膠片第1部分：工業(yè)射線膠片系統的分類96第九十六頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.3.8顆粒度σD的測量（略）2.3.9膠片的使用與保管

1、膠片的選用：⑴、可按像質要求選用，需較高像質選梯噪比較大的膠片。⑵、在能滿足像質要求的前提下，如需縮短曝光時間，可選用梯噪比較大的膠片。⑶、工件厚度較小、材料特效系數較低或射線質較硬時，可選用梯噪比較大的膠片。⑷、在工作環(huán)境溫度較高時，宜選用抗潮濕性能較好的膠片；在工作環(huán)境比較干燥時，宜選用抗靜電性能較好有膠片。

2、膠片的使用和保管注意事項：97第九十七頁，編輯于星期日：九點三十九分。

⑴、膠片不可接近氨、硫化氫、煤氣、乙炔等有害氣體，否則會產生灰霧；⑵、裁片時不可去掉襯紙裁切，以免將膠片劃傷；⑶、裝片取片時，應避免膠片與增感屏摩擦劃傷；操作時還應避免膠片受壓受折；⑷、開封后的膠片和裝入暗盒的膠片應盡快使用；⑸、膠片宜保存在低溫低濕環(huán)境中，溫度10～150C，濕度55%～65%。⑹、膠片應遠離熱源和射線源的影響，在暗窒紅燈下操作不宜距離過近，暴露時間不宜過長。⑺、膠片應豎放，避免受壓。98第九十八頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.4射線照相輔助設備器材2.4.1黑度計（光密度計）：黑度計是用來測量底片黑度的儀器。工業(yè)射線照相用的是透射式黑白密度計，有指針式和數顯式兩種。它們都是用光電池感受透過底片的光線，將光能轉變?yōu)殡娔苋缓笥呻娏鞅砘驍荡a管顯示出來。用黑度計測量底片黑度時，先要校零，再用標準黑度片校驗黑度計，然后才能進行測量，而標準黑度片每二年要在國家計量部門進行校驗。99第九十九頁，編輯于星期日：九點三十九分。100第一百頁，編輯于星期日：九點三十九分。2.4.2增感屏：

1、增感作用和增感系數Q ⑴、當X射線和γ射線光子作用于膠片時，大部分射線（約99%）穿過膠片，只有大約1%的射線使膠片感光，從而使實際曝光時間大大加長。由于X射線和γ射線能使某些物質發(fā)熒光，還能使金屬釋放電子和二次X射線，因此，如果把這些物質作成增感屏放于膠片兩側，這些物質在射線激發(fā)下發(fā)射的熒光或電子及二次射線會加速膠片感光，這種現象就叫做增感作用。101第一百零一頁，編輯于星期日：九點三十九分。⑵、增感系數：不同類型的增感屏，其增感性能（即增感作用的強弱）不同，各種增感屏的增感性能用增感系數Q表示。

Q定義為在一定的條件下，不用增感屏需要的曝光量與使用增感屏所需的曝光量之比：式中：E0--不用增感屏需要的曝光量；

E--使用增感屏需要的曝光量。

t0--不用增感屏需要的曝光時間；

t--使用增感屏需要的曝光時間。102第一百零二頁，編輯于星期日：九點三十九分。3、金屬增感屏：將金屬箔片粘貼在優(yōu)質紙基或滌綸片基上制成。使用的金屬箔材料有鉛、鎢、鉭、鉬、銅和鐵等，其中使用最多的是鉛合金（加5%左右的銻和錫）。金屬增感屏有兩個基本效應：

⑴、增感效應：金屬在射線激發(fā)下產生二次電子和二次射線，因其能量較低，易被膠片吸收從而增加對膠片的感光作用；⑵、吸收效應：對波長較長的散射線具有吸收作用，從而減少散射線的影響，提高射線照相靈敏度。103第一百零三頁，編輯于星期日：九點三十九分。與熒光增感屏相比，金屬屏的增感系數較低，如鉛屏只有大約2—7左右。增感系數大小與金屬箔的原子序數、射線能量和金屬箔厚度有關，一般說來，隨原子序數和射線能量增大而增大，隨箔厚度增大而減小。但對γ射線來說，隨能量增大而減小。

3、熒光增感屏：將細微的熒光物質粉末與粘結劑混合，均勻地涂在優(yōu)質紙基或滌綸片基上制成。常用的熒光物質是鎢酸鈣。104第一百零四頁，編輯于星期日：九點三十九分。鎢酸鈣在射線作用下能發(fā)出3750—4800埃波長的熒光，最強波長為4250埃的藍紫光。熒光增感屏的增感系數較高，一般為10-60，與增感型膠片配合使用，增感系數可高達100-300。增感系數與射線能量、熒光層厚度和熒光物質的粒度有關。一般說來，在射線能量較低時，隨能量增高而增大，但管電壓超過200KV時，則隨能量增高而減小。熒光層厚度越大，熒光物質粒度越粗，增感系數越大。105第一百零五頁，編輯于星期日：九點三十九分。

熒光屏的優(yōu)點是增感系數大，可用較低的管電壓和很短的曝光時間透照較大的厚度，但由于熒光體顆粒粗大，加之熒光的擴散，會增大底片的顆粒性，因而影象模糊，靈敏度低。

4、金屬熒光增感屏：

將鉛箔粘貼在紙基上，然后再在鉛箔表面涂一層熒光物質制成。這樣，既有增感系數較高的特點，又能吸收一定的散射線，與非增感型膠片配合使用，其象質要優(yōu)于熒光屏，但其清晰度和分辨力仍有限。

GB3323標準規(guī)定熒光增感屏和金屬熒光增感屏僅限在A級照相使用。而JB/T4730-2005不允許使用。106第一百零六頁，編輯于星期日：九點三十九分。5、增感屏使用注意事項

﹡保持表面清潔、無污穢、臟物；

﹡不得扭曲、彎折，損傷；

﹡不得受顯、定影液和化學藥品污染；

﹡與膠片保持緊密接觸2.4.3象質計

1、象質計的作用與分類：⑴、象質計的作用：象質計是用來檢查透照技術和膠片處理質量的，衡量質量的參數是象質指數、象質等級或象質計靈敏度。這些參數只表明透照技術和膠片處理是否正確，并不等于工件中可發(fā)現的缺陷的實際尺寸。107第一百零七頁，編輯于星期日：九點三十九分。⑵、象質計的類型：象質計通常用與被檢工件材質相同或具有相同吸收性能的材料制作，其中包含一些人為的結構如槽、孔、絲等，其尺寸與被檢工件厚度有一定的關系。按照結構分為絲型、平板孔型和槽型三種。

2、絲型象質計：由若干根不同直徑的金屬絲組成，按絲徑變化規(guī)律可分為等差數列、等比數列、等徑和單絲型幾種。采用較普遍的是等比型象質計。按公比又分為R10系列和R20系列兩種。R10系列最常用，其公比為：108第一百零八頁，編輯于星期日：九點三十九分。

JB/T4730-2005規(guī)定采用的象質計：其中：1～16號絲采用JB/T7902-95標準

17～19號絲采用HB7684-2000標準109第一百零九頁，編輯于星期日：九點三十九分。

R10系列象質計線徑d與線號Z之間有如下關系：

絲型象質計的相對靈敏度按下式計算：式中：dmin-底片上可識別的最小線徑；

Tm-透照厚度。110第一百一十頁，編輯于星期日：九點三十九分。3、平板孔型象質計：（略）平板孔型象質計是在一定材質和一定厚度的平板上鉆一定尺寸的小孔制成的，分矩形和圓形兩種，其中矩形使用較多。矩形象質計厚度（T）為被檢工件厚度的2%，上面鉆有4T、2T和1T直徑三個小孔。射線照相質量由底片上顯示的象質計的輪廊和孔的影象度量，其中象質計輪廓度量對比度，孔的影象度量清晰度，它們綜合結果反映了射線照相靈敏度。111第一百一十一頁，編輯于星期日：九點三十九分。112第一百一十二頁，編輯于星期日：九點三十九分。其等效靈敏度按下式計算：式中：x--透照厚度

T--象質計厚度

h--孔徑。也可用以下簡化公式：

式中：A--象質計占工件厚度的百分比；