射線照相檢驗(yàn)設(shè)備與器材

第2章射線照相檢驗(yàn)設(shè)備與器材

2.1X射線機(jī)

2.1.1X射線機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與類型

工業(yè)射線照相探傷中使用的低能X射線機(jī)，簡(jiǎn)單地說是由四部分組成：射線發(fā)生器

(X射線管)、高壓發(fā)生器、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。當(dāng)各部分獨(dú)立時(shí)，高壓發(fā)生器與射線

發(fā)生器之間應(yīng)采用高壓電纜連接。

X射線機(jī)可以從不同方面進(jìn)行分類。按照X射線機(jī)的結(jié)構(gòu)，X射線機(jī)通常分為三類，

便攜式X射線機(jī)、移動(dòng)式X射線機(jī)、固定式X射線機(jī)。

便攜式X射線機(jī)采用組合式射線發(fā)生器，其X射線管、高壓發(fā)生器、冷卻系統(tǒng)共同

安裝在一個(gè)機(jī)殼中，也簡(jiǎn)單地稱為射線發(fā)生器，在射線發(fā)生器中充滿絕緣介質(zhì)。整機(jī)由

兩個(gè)單元構(gòu)成，即控制器和射線發(fā)生器，它們之間由低壓電纜連接。在射線發(fā)生器中所

充的絕緣介質(zhì)，較早時(shí)為高抗電強(qiáng)度的變壓器油，其抗電強(qiáng)度應(yīng)不小于30?50kV/2.5mm。

現(xiàn)在多數(shù)充填的絕緣介質(zhì)是六氟化硫(SF6),以減輕射線發(fā)生器的重量。充填的SF6氣

體的氣壓應(yīng)不低于0.34MPa(3.5kg/cm2),但也不能過高，以防機(jī)殼爆裂，通常不應(yīng)超過

0.49MPa(5.0kg/cm2)o采用充氣絕緣的便攜式X射線機(jī)，體積小、重量輕，便于攜帶，

利于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行射線照相檢驗(yàn)。便攜式X射線機(jī)的管電壓一樣不超過320kV,管電流經(jīng)常

固定為5mA,連續(xù)工作時(shí)間一樣為5min。

移動(dòng)式X射線機(jī)具有分立的各個(gè)組成部分，但它們共同安裝在一個(gè)小車上，可以方

便地移動(dòng)到現(xiàn)場(chǎng)、車間，進(jìn)行射線檢驗(yàn)。冷卻系統(tǒng)為良好的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。X射線管

采用金屬陶瓷X射線管，管電壓不高于160kV(或150kV),尺寸小，射線發(fā)生器通常

就是X射線管，它與高壓發(fā)生器之間采用一長(zhǎng)達(dá)15m左右的高壓電纜連接，以便于現(xiàn)場(chǎng)

的防護(hù)和操作。

固定式X射線機(jī)采用結(jié)構(gòu)完善、功能強(qiáng)的分立射線發(fā)生器、高壓發(fā)生器、冷卻系

統(tǒng)和控制系統(tǒng)，射線發(fā)生器與高壓發(fā)生器之間采用高壓電纜連接，高壓電纜的長(zhǎng)度一

樣為2m。其體積大、重量也大，不便移動(dòng)，因此固定安裝在X射線機(jī)房?jī)?nèi)。這類X

射線機(jī)已形成150kV、250kV(225kV)、320kV、450kV(420kV)等系列，其管電流

可用到30mA甚至更大的值，系統(tǒng)完善，工作效率高，它是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)優(yōu)先選用的X

射線機(jī)。

X射線機(jī)也可以按其他方面分類，例如按照X射線機(jī)的工作電壓可分為恒壓X射

線機(jī)和脈沖X射線機(jī)，按照加在X射線管上的電壓脈沖頻率可分為恒頻X射線機(jī)和變

頻X射線機(jī)，按照所使用的X射線管可分為玻璃管X射線機(jī)和陶瓷管X射線機(jī)，按

照X射線管的輻射角可分為定向X射線機(jī)和周向X射線機(jī)，按照X射線管焦點(diǎn)尺寸

可分為微焦點(diǎn)、小焦點(diǎn)和常規(guī)焦點(diǎn)X射線機(jī)等，但目前較多采用的是按照結(jié)構(gòu)進(jìn)行分

類。

2.1.2X射線管

X射線機(jī)的核心器件是X射線管，普通X射線管的基本結(jié)構(gòu)如圖2T所示。它主要

由陽極、陰極和管殼構(gòu)成。

圖2-1X射線管結(jié)構(gòu)示意圖

陽極是產(chǎn)生X射線的部位。主要由陽極體、陽極靶和陽極罩組成。陽極的基本結(jié)構(gòu)

如圖2-2所示。

陽極體為具有高熱傳導(dǎo)性的金屬電

極，典型的陽極體由無氧銅制做。其作用

是支承陽極靶，并將陽極靶上產(chǎn)生的熱量

傳送出去，避免靶面燒毀。

陽極靶的作用是承擔(dān)高速電子的撞

擊，產(chǎn)生X射線。陽極靶緊密鑲嵌在陽極

體上，與陽極體具有良好的接觸。由于工

作時(shí)陽極靶直接承擔(dān)高速電子的撞擊，電

子大部分動(dòng)能在它上面轉(zhuǎn)換為熱，因此陽圖2-2陽極的基本結(jié)構(gòu)示意圖

極靶必須耐高溫。此外，陽極靶應(yīng)具有高1-陽極罩2—陽極體3—放射窗口4-陽極靶

原子序數(shù)，才能具有較高的X射線轉(zhuǎn)換效率。所以，對(duì)工業(yè)射線照相檢驗(yàn)用的X射線管,

其陽極靶采用鋁制做。陽極靶的表面應(yīng)磨成鏡面，并與X射線管軸成一定角度，靶面與

管軸垂線所成的角度常稱為靶面角。陽極靶可以采用不同的結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生不同的輻射。

例如，常用錐形靶和平面形靶產(chǎn)生周向輻射X射線，也有的X射線機(jī)采用特別的旋轉(zhuǎn)陽

極靶，它不僅可以改善散熱狀況，而且可以獲得更高的管電流。

高速電子撞擊陽極靶時(shí)會(huì)產(chǎn)生二次電子，二次電子可集聚在管殼上，形成一定電位,

影響飛向陽極靶的電子束，陽極罩就是用來吸取高速電子撞擊陽極靶時(shí)產(chǎn)生的二次電子。

陽極罩常用銅制做，在朝向陰極方向有一小孔，陰極發(fā)射的電子從這個(gè)小孔進(jìn)入，撞擊

陽極靶；陽極罩的側(cè)面也有一個(gè)小孔，常用原子序數(shù)很低的薄被板覆蓋，稱為窗口，陽

極靶產(chǎn)生的X射線從此窗口輻射出來。

X射線管的陽極特性是指，在一定的陰極燈絲

電流下，管電流與管電壓的關(guān)系。圖2-3是X射燈絲加熱電流

線管的陽極特性曲線。從圖中可以看到，管電流在3

C4^0A!―

最初隨著管電壓升高而增加，但當(dāng)管電壓達(dá)到一定

值以后，管電流趨于飽和。產(chǎn)生這種飽和特點(diǎn)的原

2

3.8A

因是，燈絲發(fā)射的電子已接近全部到達(dá)陽極靶。當(dāng)/

尸

X射線管施加的管電壓較低時(shí)，為了得到較大的管3.4A

/

電流，只能采用更大的燈絲電流。但實(shí)際上燈絲電

流也只能在一定范疇內(nèi)調(diào)整，這也就限定了低管電。10203040

壓下可使用的最大管電流。管電壓/kV

陰極是X射線管中發(fā)射電子的部位，它由燈絲X射線管的陽極特性曲線

和一定形狀的金屬電極一聚焦杯（陰極頭）構(gòu)成。

燈絲由鴇絲繞成一定形狀，聚焦杯包圍著燈絲。燈絲在燈絲電流加熱下可發(fā)射熱電

子，這些電子在X射線管的管電壓作用下，高速飛向陽極靶，最終通過初致輻射在陽極

靶產(chǎn)生X射線。

燈絲發(fā)射電子的能力隨燈絲溫度，也就是燈絲的加熱電流而改變。當(dāng)燈絲溫度增

高時(shí)，發(fā)射電子的能力也增大。由于鴇的熔點(diǎn)高（3370℃）,且蒸發(fā)率低，所以工業(yè)探

傷用X射線管的燈絲采用鴇制做。燈絲的主要形狀有圓形、線形、矩形等，燈絲的形

狀、尺寸及聚焦杯的形狀、尺寸、與燈絲的相對(duì)位置等，都直接影響X射線管的焦點(diǎn)。

燈絲溫度通過調(diào)劑燈絲變壓器的電壓改變燈絲電流進(jìn)行調(diào)劑，過高的燈絲電流將會(huì)燒

毀燈絲。

X射線管的陰極特性是指，在一定管電壓下，管電流與燈絲電流之間的關(guān)系。圖2-4

是X射線管的陰極特性曲線。

X射線管的管殼封出一個(gè)高真空腔體，并在腔內(nèi)封裝陽極和陰極。管內(nèi)的真空度應(yīng)

達(dá)到1.33X（10-3?]0-5）pa。管殼必須具有足夠高的機(jī)械強(qiáng)度和電絕緣強(qiáng)度。工業(yè)射線

檢測(cè)常用的X射線管的管殼主要采用玻璃與金屬或陶瓷與金屬制做。采用玻璃與金屬制

做管殼的X射線管稱為玻璃X射線管。采用陶瓷與金屬制做管殼的X射線管分為兩類，

一類是金屬陶瓷X射線管，另一類是波紋陶瓷X射線管。圖2-5是波紋陶瓷X射線管

的結(jié)構(gòu)示意圖。金屬陶瓷X射線管以不銹鋼管代替玻璃管殼，用陶瓷材料絕緣，與玻璃

管殼的X射線管比較，它的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、壽命長(zhǎng)，現(xiàn)在已經(jīng)是X射線管的重要

類型。波紋陶瓷X射線管是廣泛應(yīng)用在的另一類X射線管，它與金屬陶瓷X射線管具

有類似的特點(diǎn)。普通玻璃X射線管的壽命一樣為400?500h,陶瓷X射線管的壽命一樣

在1000h以上。這里所說的壽命是指X射線管的輻射量降低到規(guī)定值的80%以下，并不

是指X射線管本身損壞。

目前，在工業(yè)射線檢測(cè)中還使用的另一種X射線管是微焦點(diǎn)X射線管。這是一類特

別結(jié)構(gòu)的X射線管，管的焦點(diǎn)尺寸現(xiàn)在可小到幾微米，它采用了一套電子聚焦系統(tǒng)，以

便形成很細(xì)的電子束。這種X射線管的工作電壓較低，一樣不超過160kV,管電流也遠(yuǎn)

小于普通X射線管，一樣不超過數(shù)百微安。

/陽極（銅）

2000鴿絲溫度2900

/t陶苑管體

圖2-4X射線管的陰極特性曲線圖2-5波紋陶瓷X射線管結(jié)構(gòu)示意圖

在X射線管中產(chǎn)生X射線的基本過程如下。X射線管的陰極燈絲通過電流，被加熱

到2000C以上后發(fā)射電子，這些電子集合在燈絲鄰近。當(dāng)X射線管的陽極和陰極間施加

上高壓后，電子在這個(gè)高壓作用下被加速，高速飛向陽極靶，穿過陽極和陰極之間的空

間后撞擊到陽極靶上。通過粉致輻射，電子的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為X射線，從X射線管窗

口輻射出來。電子的大部分動(dòng)能傳給了陽極靶，使它迅速升溫。

從這個(gè)過程可以看出，為了保證X射線管能夠正常地工作，產(chǎn)生一定能量和強(qiáng)度的

X射線，X射線管必須具有足夠的真空度、足夠的絕緣強(qiáng)度和足夠的散熱能力。X射線

管的結(jié)構(gòu)、所達(dá)到的絕緣強(qiáng)度和真空度，限定了在陽極和陰極間所能施加的最高高壓。

由于氣體分子在電子的撞擊下可以發(fā)生電離，產(chǎn)生附加的電流，真空度同時(shí)還將影響X

射線管管電流的穩(wěn)固性，這也直接關(guān)系到X射線管的正常工作和壽命。明顯，如果不能

很好地散熱，X射線管的陽極將迅速升到很高的溫度，不僅會(huì)使陽極靶燒毀，而且也會(huì)

導(dǎo)致X射線管整體損壞。

使用時(shí).，X射線管置于一定的外殼中，X射

線管與此外殼和外殼中充填的絕緣介質(zhì)等構(gòu)成

一個(gè)整體，通常稱為射線發(fā)生器（機(jī)頭）。對(duì)便

攜式X射線機(jī)，射線發(fā)生器還會(huì)包括高壓部分。

外殼由具有一定強(qiáng)度的金屬制做，外殼上有一

系列的插座，包括可能有的高壓電纜插座和冷

卻循環(huán)用的接管等。在外殼內(nèi)應(yīng)有一定厚度的

鉛屏蔽層，使漏泄輻射量降低到規(guī)定的要求。

內(nèi)部充填的絕緣介質(zhì)主要是高抗電強(qiáng)度的變壓

器油或六氟化硫氣體。圖2-6是一射線發(fā)生器圖2-6油浸200kVX射線

內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。機(jī)射線發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖

2.1.3高壓發(fā)生器

高壓發(fā)生器由高壓變壓器、高壓整流管、燈絲變壓器和高壓整流電路組成，它們

共同裝在一個(gè)機(jī)殼中，里面充滿了耐高壓的絕緣介質(zhì)。高壓發(fā)生器提供X射線管的

加速電壓一陽極與陰極之間的電位差和X射線管的燈絲電壓。高壓發(fā)生器中注滿高

壓絕緣介質(zhì)，目前主要是高抗電強(qiáng)度的變壓器油，其抗電強(qiáng)度應(yīng)不小于30~

50kV/2.5mm()

高壓變壓器的結(jié)構(gòu)與一樣變壓器相同，其特點(diǎn)是二次電壓很高、但功率不大。為保

證高壓變壓器具有足夠的絕緣強(qiáng)度，在制造過程中應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格絕緣處理，以防止以后發(fā)

生擊穿。

燈絲變壓器的一次電壓一樣為100?200V,二次電壓常為5?20V,必須解決的問題

是一次繞組與二次繞組之間的絕緣問題。由于X射線管的陰極處于高壓之中，而燈絲變

壓器的一次繞組處在低壓線路之中，所以必須防止它們之間的高壓擊穿。正是由于這個(gè)

原因，燈絲變壓器必須置于高壓絕緣介質(zhì)之中。

高壓整流電路有多種形式，一些典型電路是半波自整流電路、全波整流電路、恒壓

整流電路。

半波自整流電路是最簡(jiǎn)單的高壓整流電路，其基本電路如圖2-7所示，得到的電壓

波形如圖2-8所示。在這種電路中X射線管本身起著整流二極管的作用。當(dāng)X射線管施

加交流電壓時(shí)，利用自整流作用，在陽極電位為正半周時(shí)電流通過，X射線管工作，發(fā)

射X射線。在陽極電位為負(fù)半周時(shí)電流不能通過，X射線管不工作，不發(fā)射X射線。即

半波自整流電路只在半周的時(shí)間內(nèi)發(fā)射X射線。

圖2-7半波自整流電路圖2-8半波自整流電路的電壓波形

半波自整流電路的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部件少、體積小，多用于攜帶式X射線機(jī)。但

半波自整流電路也存在明顯的缺點(diǎn)，主要是僅在半周發(fā)射X射線，電源利用率低；止匕外，

在高壓的負(fù)半周，X射線管要承擔(dān)很高的反向電壓，如果陽極溫度很高，可能會(huì)因發(fā)射

電子而顯現(xiàn)反向電流。為避免這一問題，電路中長(zhǎng)采用逆電壓降低電路，這樣一來，在

負(fù)半周僅有較低的電壓加在X射線管上。

全波整流電路其基本電路如圖2-9所示。當(dāng)交流電處在不同半周時(shí)，可分別通過不

同的整流二極管將電壓施加在X射線管上，使X射線管工作，發(fā)射X射線。此電路電

源利用率高，X射線管不存在需要承擔(dān)反向高壓?jiǎn)栴}。電路存在的主要缺點(diǎn)是，輸出的

電壓波形不穩(wěn)固，也即輸出的X射線不穩(wěn)固。

全波恒壓整流電路其基本電路如圖2-10所示，

得到的電壓波形如圖271所示。為了提高X射線管

的輻射強(qiáng)度，必須采用波動(dòng)很小的直流電對(duì)X射線

管供電，全波恒壓整流電路就是這樣的一種整流電

路。按圖2-10的標(biāo)示，在正半周時(shí)，交流電對(duì)電容

G充電，電容C2放電；在負(fù)半周時(shí)，交流電對(duì)電容

C2充電，電容G放電。正半周時(shí)電流的路徑是高壓

變壓器一整流二極管X射線管-電容器C2-高

壓變壓器。負(fù)半周時(shí)電流的路徑是高壓變壓器一電容

圖2-9全波整流電路

器G-X射線管一整流二極管D2f高壓變壓器。X

射線管上的高壓是高壓變壓器上的電壓與電容器上

的電壓的和，即實(shí)際施加到X射線管上的電壓近似比高壓變壓器二次電壓高一倍。由于

電容的充電時(shí)間遠(yuǎn)小于放電時(shí)間，因此，X射線管上的電壓變化較小。

圖2-10全波恒壓整流電路圖2-11全波恒壓整流電路波形

全波恒壓整流電路，不僅減少了X射線管輸出X射線強(qiáng)度的波動(dòng)，而且具有倍壓作

用，因此，這種電路受到了廣泛的重視。

2.1.4冷卻系統(tǒng)

對(duì)常用的低壓X射線機(jī)，X射線管只能將1%左右的電子能量轉(zhuǎn)換為X射線，絕大

部分的能量在陽極靶上轉(zhuǎn)換為熱量，加熱陽極靶和陽極體。因此，為了使X射線管能正

常工作，X射線機(jī)必須有良好的冷卻系統(tǒng)，否則，陽極靶將被高熱損壞。

X射線機(jī)采用的冷卻方式粗略地可分為三種：

1）油循環(huán)冷卻。這種方式采用油循環(huán)系統(tǒng)，冷卻油從油箱泵進(jìn)入射線發(fā)生器（X射

線管的陽極端），從射線發(fā)生器的另一端（X射線管的陰極端）離開，帶走熱量，返回油

箱。為了增強(qiáng)冷卻成效，常又采用流動(dòng)水冷卻循環(huán)油。這種方式主要應(yīng)用在固定式X射

線機(jī)。

2）水循環(huán)冷卻。這種方式采用循環(huán)水直接進(jìn)入射線發(fā)生器中X射線管的陽極空腔，

水流出時(shí)帶走熱量。這種冷卻方式只能用于陽極接地電路的情形，主要應(yīng)用在移動(dòng)式X

射線機(jī)。也應(yīng)用于油絕緣的便攜式X射線機(jī)。

3）輻射散熱冷卻。這種方式主要應(yīng)用在便攜式X射線機(jī)。對(duì)氣絕緣的便攜式X射

線機(jī)，這種方式是在射線發(fā)生器的陽極端裝上散熱器，一樣還裝備風(fēng)扇。通過散熱器輻

射和射線發(fā)生器外殼散熱冷卻。對(duì)油絕緣的便攜式X射線機(jī)，這種方式是依靠射線發(fā)生

器內(nèi)部的溫差和攪拌油泵使油產(chǎn)生流動(dòng)帶走熱量，通過機(jī)殼把熱量散出。

*2.1.5控制和保護(hù)系統(tǒng)

X射線機(jī)的控制和保護(hù)系統(tǒng)主要包括基本電路、電壓和電流調(diào)整部分、冷卻和時(shí)間

等的控制部分、保護(hù)裝置等。

X射線機(jī)電路接通的基本步驟是：接通電源

和冷卻系統(tǒng)f接通X射線管的燈絲加熱電路和

整流加熱電路一接通高壓電路。其中基本控制電

路電原理圖如圖2-12所示。這個(gè)基本控制電路

保證了X射線機(jī)必須按上述過程接通，從而保

證了X射線機(jī)安全正常的工作。

在實(shí)際的X射線機(jī)電路中，還必須包括一

系列其他電路，其中至少包括高壓調(diào)整電路、燈

絲加熱調(diào)整電路、曝光時(shí)間控制電路和保護(hù)電路

與裝置。

高壓調(diào)整一樣是在高壓變壓器的一次線路

上接上自耦變壓器，通過調(diào)整自耦變壓器調(diào)劑高

壓變壓器的二次電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)X射線管高壓的

圖2T2X射線機(jī)的基本控制電路原理圖

調(diào)整。燈絲加熱調(diào)整電路主要是在燈絲加熱變壓

1一高壓變壓器2—燈絲變壓器

器的一次繞組上串聯(lián)一個(gè)可變電阻器，通過改變

3.4一高壓發(fā)生通斷按鈕

電阻器的阻值改變燈絲變壓器二次的電壓和燈

5.6一燈絲加熱通斷按鈕

絲加熱電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)X射線管管電流的控制。

K-高壓發(fā)生繼電器H—燈絲加熱繼電器

曝光時(shí)間一樣采用電動(dòng)時(shí)間控制器完成。

為了保證X射線機(jī)安全工作，在X射線機(jī)的電路中還設(shè)置了一系列的保護(hù)電路和裝

置，其中最主要是下面這些。

過流保護(hù)。采用過流繼電器實(shí)現(xiàn)保護(hù)，即當(dāng)X射線管的管電流超過規(guī)定的限值后，

過流繼電器將切斷它的常閉觸點(diǎn)，從而切斷保護(hù)電路，切斷高壓。

過壓保護(hù)。采用過壓繼電器實(shí)現(xiàn)保護(hù)，即當(dāng)高壓變壓器一次電壓超過規(guī)定的限值后，

過壓繼電器將切斷它的常閉觸點(diǎn)，從而切斷保護(hù)電路，切斷高壓。

油溫保護(hù)。一樣油溫繼電器置于射線發(fā)生器中，即當(dāng)油溫超過規(guī)定的限值（通常是

60℃±5℃）,油溫繼電器將切斷保護(hù)電路，切斷高壓。

此外還有零位接觸器、水壓開關(guān)、氣壓開關(guān)、油壓開關(guān)、時(shí)鐘零位開關(guān)等，一旦X

射線機(jī)中顯現(xiàn)非常情形或顯現(xiàn)工作條件不符合要求，這些保護(hù)裝置也將動(dòng)作，這時(shí)X射

線機(jī)將不能加上高壓或高壓將被切斷。

2.1.6高壓電纜

移動(dòng)式和固定式X射線機(jī)的高壓發(fā)生器與射線發(fā)生器之間，應(yīng)采用高壓電纜連接。

高壓電纜的結(jié)構(gòu)大體包括同軸芯線、絕緣層、半導(dǎo)體層、金屬網(wǎng)、保護(hù)層，它的基本結(jié)

構(gòu)如圖2-13所示。高壓電纜在使用中最常見的故障是電纜端頭處發(fā)生擊穿。

圖2-13高壓電纜結(jié)構(gòu)示意圖

1一保護(hù)層2-金屬網(wǎng)3—半導(dǎo)體層4,6—絕緣層5一同軸芯線

*2.1.7X射線機(jī)的技術(shù)性能、使用與保護(hù)

從射線檢驗(yàn)工作角度，X射線機(jī)的主要技術(shù)性能可歸納為五個(gè)：工作負(fù)載特性、輻

射強(qiáng)度、焦點(diǎn)尺寸、輻射角、漏泄輻射劑量，此外還有其他一些重要指標(biāo)，如工作方式、

重量等，這些性能都直接相關(guān)于射線照相工作，在選取X射線機(jī)時(shí)應(yīng)考慮上述性能是否

適應(yīng)所進(jìn)行的工作。

1.工作負(fù)載特性

X射線機(jī)的工作負(fù)載特性，即X射線機(jī)可使用的管電壓、管電流等特性，完整的特

性常以工作負(fù)載特性曲線形式給出，典型的工作負(fù)載特性曲線如圖2-14所示。

X射線機(jī)的工作負(fù)載特性，實(shí)際上是由三方面的工作極限因素決定的。一是X射線

機(jī)所采用的X射線管和高壓發(fā)生器系統(tǒng)等所限定的高壓范疇，二是X射線管陽極特性曲

線的限定，三是由X射線管陽極能承擔(dān)的最大容許功率的限制。這些限制作用共同決定

了X射線機(jī)的工作負(fù)載特性。圖2T5給出了工作極限曲線。在實(shí)際工作中，X射線管

的管電流受到陽極所承擔(dān)最大容許功率的限制，所以燈絲加熱電流、管電流和管電壓都

有一個(gè)極限值。X射線管在使用中，應(yīng)控制在曲線的陰影區(qū)域內(nèi)。I區(qū)為燈絲加熱電流

限制區(qū)，此時(shí)管電壓低，管電流趨于飽和。如仍追求提高管電流，勢(shì)必要增大燈絲加熱

電流而超過其答應(yīng)值。輕者使其壽命縮短，重者可能燒毀燈絲。H區(qū)是最大管電流限制

區(qū)，此時(shí)管電壓沒有達(dá)到最高值，但管電流已經(jīng)很大了，再提高管電流就有可能燒毀陽

極。III區(qū)是額定功率限制區(qū)，在HI區(qū)已經(jīng)達(dá)到了額定的管功率，若再提高管電壓，則必

須相應(yīng)降低管電流；管電壓的極限只能到。點(diǎn)，這是X射線管的額定管電壓，如果超過

這個(gè)數(shù)值，X射線管就有被擊穿的危險(xiǎn)。

15

管電壓/kV

圖2-14X射線機(jī)工作負(fù)載特性曲線圖2-15X射線機(jī)工作極限曲線

X射線機(jī)的工作負(fù)載特性曲線給出了X射線機(jī)的工作特性，因此也就給出了其適宜

檢驗(yàn)的材料、厚度范疇和工作的應(yīng)用特點(diǎn)。從X射線機(jī)的工作負(fù)載特性曲線還可以看到,

所能使用的管電流與所施加的管電壓相關(guān)，也受到焦點(diǎn)尺寸的限制。

2.輻射強(qiáng)度

實(shí)驗(yàn)研究指出，X射線管輻射的X射線強(qiáng)度近似與管電壓的平方成正比、與管電流

成正比、與靶物質(zhì)的原子序數(shù)成正比，這個(gè)關(guān)系可以表示成下式

I=aiZV2(2-1)

式中/—X射線強(qiáng)度；

i---管電流（mA）；

Z——靶物質(zhì)的原子序數(shù)；

V——管電壓（kV）；

——比例系數(shù)，（）-6

a1.1—1.4X10.20°

輸入X射線管的功率為/V,所以X射線

管的轉(zhuǎn)換效率為

a，ZV

7==oiZV(2-2)

iV

從此式可以看到，對(duì)低壓X射線機(jī)，輸入

X射線管的能量只有很少部分轉(zhuǎn)換為X射線，

大部分轉(zhuǎn)換成熱。例如，鴇靶X射線管在管電

壓為lOOkV時(shí)，其轉(zhuǎn)換效率僅為1%左右。X

射線管輻射的X射線強(qiáng)度，在空間不同方向是

不同的，X射線管軸線上相對(duì)強(qiáng)度的分布如圖

2-16所示。這常稱為“側(cè)傾效應(yīng)”。

在距離X射線管焦點(diǎn)F處空間一點(diǎn)的X射

線強(qiáng)度可按下式運(yùn)算圖276X射線管輻射的側(cè)傾效應(yīng)

aiZV2

(2-3)

F2

X射線管的焦點(diǎn)也就是X射線機(jī)的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)是陽極靶上產(chǎn)生X射線的區(qū)域。由于

焦點(diǎn)的形狀、尺寸直接相關(guān)于射線照相所得到的影像的質(zhì)量，所以它是X射線機(jī)的一個(gè)

重要技術(shù)指標(biāo)。

圖2-17給出了X射線機(jī)的焦點(diǎn)。X射線機(jī)的實(shí)際焦點(diǎn)是指電子束所撞擊的陽極靶

的面積，如果從不同方向觀察X射線機(jī)的實(shí)際焦點(diǎn)，則可以看到不同的形狀和大小。在

射線照相中通常所說的焦點(diǎn)并不是實(shí)際焦點(diǎn)，而是所謂的“有效焦點(diǎn)有效焦點(diǎn)是指X

射線機(jī)的實(shí)際焦點(diǎn)在輻射的射線束的中心方向觀察到的焦點(diǎn)形狀和尺寸，也就是實(shí)際焦

點(diǎn)在垂直于管軸方向的投影。明顯，有效焦點(diǎn)的形狀和大小取決于實(shí)際焦點(diǎn)的形狀和大

小。在射線照相檢驗(yàn)中，通常簡(jiǎn)稱有效焦點(diǎn)為焦點(diǎn)。

圖2-17X射線機(jī)的焦點(diǎn)

a）有效焦點(diǎn)與實(shí)際焦點(diǎn)的關(guān)系b）焦點(diǎn)形狀

焦點(diǎn)的形狀取決于燈絲繞制的形狀，如果燈絲為圓形焦點(diǎn)也為圓形，如果燈絲為長(zhǎng)

條螺旋管形，則焦點(diǎn)將為長(zhǎng)方形。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織把常用的X射線機(jī)的焦點(diǎn)形狀歸納為

四種基本形狀，即正方形、長(zhǎng)方形、圓形、橢圓形，各種形狀焦點(diǎn)的有效焦點(diǎn)尺寸d的

運(yùn)算式如下：

正方形：d—a

長(zhǎng)方形：d=（a+b）/2

圓形：d=a

橢圓形：d=（a+b）/2

式中各值的意義如圖2-17所式。

測(cè)定焦點(diǎn)的尺寸有兩種方法：針孔法和幾何不清楚度法。

針孔法采用針孔板利用小孔成像方法測(cè)定焦點(diǎn)的尺寸。幾何不清楚度法是利用運(yùn)算

的方法，從測(cè)量得到的幾何不清楚度運(yùn)算焦點(diǎn)的尺寸。

針孔法所用的針孔板基本結(jié)構(gòu)如圖2T8所示，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定，針孔板應(yīng)采用特別

材料制做，如鴇、留、鉗鈦合金等。針孔法測(cè)定時(shí)挑選適當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)與膠片距離，按規(guī)定

將針孔板置于X射線管于膠片之間適當(dāng)位置，并按規(guī)定的透照參數(shù)透照，從得到的底片

影像測(cè)量焦點(diǎn)尺寸。不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)定方法的具體規(guī)定存在一些差異，表2-1和表2-2

是常見的規(guī)定。圖2-19是采用針孔法測(cè)得的一樣定向X射線機(jī)焦點(diǎn)的實(shí)際形貌。

表2-1針孔板尺寸的主要規(guī)定

焦點(diǎn)尺寸/mm針孔板孔徑。/mm針孔板孔高度A/mm

W1.00.030±0.0050.075±0.010

2.10.100±0.0050.500±0.010

表2-2針孔法透照參數(shù)的主要規(guī)定（X射線機(jī)額定管電壓為匕額定管流為/）

焦點(diǎn)尺寸/mm測(cè)試布置放大倍數(shù)測(cè)試管流i測(cè)試透照電壓U/kV

W1.022VW75,U=V

i=I/275?150,U=75

21.12

V>150,U=V/2

測(cè)埼方向）

圖2-18針孔板基本結(jié)構(gòu)圖2-19定向X射線機(jī)焦點(diǎn)形貌示意圖

3.輻射角

輻射角直接決定了X射線機(jī)可使用的輻照?qǐng)?，它由陽極靶的形狀和陽極的設(shè)計(jì)決

定。

在現(xiàn)在使用的X射線機(jī)中，定向輻射X射線機(jī)的輻射角一樣為40。錐形輻射角，

周向輻射X射線機(jī)一樣為24°X360°或25°X36O0的扇形周向輻射角，或者是12°

X360°的半扇形周向輻射角。定向輻射X射線機(jī)的陽極靶為平面靶，靶面角（即靶面

與X射線管軸垂線的夾角）為20。。周向輻射X射線機(jī)的陽極靶常采用錐形靶或平面

靶，采用平面靶時(shí)靶面角為0°。

簡(jiǎn)單的測(cè)定輻射角時(shí)，可把膠片垂直于窗口平面放置，用很短的時(shí)間曝光，從得到

的底片影像測(cè)量。一樣應(yīng)在十字交叉的兩個(gè)方位完成上面的測(cè)量。

為了測(cè)定輻照?qǐng)觯稍诠懒康妮椪諈^(qū)的不同位置放置適當(dāng)大小的膠片，曝光后從底

片的黑度情形判定輻照?qǐng)龅钠骄院途唧w情形?；蛘咭部蓪⒛z片直接貼放在X射線機(jī)的

窗口上，曝光后從得到的底片影像粗略估量輻照?qǐng)銮樾巍?/p>

以上所說的“膠片”，均是指裝入暗袋后的膠片。

4.漏泄輻射劑量

我國(guó)輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)X射線機(jī)的漏泄輻射劑量作出了具體規(guī)定，表2-3是GB16357

—1996對(duì)500kV以下X射線機(jī)的規(guī)定。

表2-3GB16357—1996對(duì)X射線機(jī)漏泄輻射劑量的規(guī)定

額定管電壓/kV距X射線機(jī)焦點(diǎn)Im處的漏泄空氣比釋動(dòng)能率

<150W1mGy/h

150?200W2.5mGy/h

>200W5mGy/h

X射線機(jī)在日常使用中應(yīng)嚴(yán)格遵守X射線機(jī)的使用說明，認(rèn)真進(jìn)行各項(xiàng)保護(hù)工作，

其中應(yīng)特別注意的是下列各項(xiàng)：

1.不能超負(fù)荷使用X射線機(jī)

X射線機(jī)都規(guī)定了額定電壓、額定電流（管電流）、工作方式，工作方式指的是加載

與冷卻交替循環(huán)時(shí)間的規(guī)定，在正常開機(jī)工作時(shí)必須遵守這些規(guī)定。

2.注意X射線管的老化訓(xùn)練

X射線管是一個(gè)高真空度的器件，如果真空度降低，一是可能引起高壓擊穿損壞

X射線管，二是高速電子可將管中的氣體電離，產(chǎn)生很大的管電流，造成X射線管損

壞。

X射線管在制造過程中，管殼、電極都經(jīng)過嚴(yán)格的排氣處理，但X射線管內(nèi)的材料

析出氣體和X射線管本身的漏泄等，都會(huì)導(dǎo)致真空度降低。為了保證X射線管的真空度,

新安裝的X射線管，或關(guān)機(jī)一段時(shí)間再啟用的X射線機(jī)，在開機(jī)后都應(yīng)進(jìn)行X射線管

的老化訓(xùn)練（訓(xùn)機(jī)），吸取X射線管內(nèi)的氣體，提高X射線管的真空度。老化訓(xùn)練就是

按照一定的程序，從低電壓、低管電流逐步升壓，直到達(dá)到X射線機(jī)的工作所需的最高

管電壓或額定工作電壓。不同的X射線機(jī)均有自己的具體規(guī)定，表2-4和表2-5列出了

X射線機(jī)老化訓(xùn)練的主要規(guī)定。在老化訓(xùn)練中應(yīng)注意觀察管電流，如果在某一管電壓下

管電流不穩(wěn)固，則應(yīng)降回原管電壓，重新在原管電壓下工作一段時(shí)間，再升高管電壓。

表2-4玻璃管X射線機(jī)的老化訓(xùn)練規(guī)定

停用時(shí)間8?16h2?3d3?21d>21d

升壓速度10kV/30s10kV/min10kV/2.5min10kV/5min

表2-5金屬陶瓷管X射線機(jī)的老化訓(xùn)練規(guī)定

停用時(shí)間老化訓(xùn)練方法

Id可自動(dòng)訓(xùn)機(jī)到使用電壓，更高時(shí)可手動(dòng)按10kV/min訓(xùn)機(jī)

2?7d手動(dòng)從最低值按10kV/min訓(xùn)1機(jī)，中間應(yīng)按規(guī)定休息

7?30d手動(dòng)從最低值按10kV/5min一休息5min方式訓(xùn)機(jī)

現(xiàn)代的X射線機(jī)內(nèi)常安裝了保護(hù)裝置，其保證在未完成必要的老化訓(xùn)練之前，無法

向X射線管送上高壓。有的X射線機(jī)裝備了自動(dòng)老化訓(xùn)練程序，只要停放時(shí)間在規(guī)定的

時(shí)間內(nèi)，可以采用自動(dòng)老化訓(xùn)練程序完成老化訓(xùn)練。

3.充分預(yù)熱與冷卻

X射線管的燈絲和陽極靶，工作在高溫高壓下，燈絲金屬會(huì)揮發(fā)，由于在X射線管

中電子動(dòng)能的絕大部分轉(zhuǎn)換為熱，陽極急劇升溫，如果不注意充分冷卻，將導(dǎo)致陽極過

熱，陽極靶面蒸發(fā)或熔化，并會(huì)加大氣體的開釋，最終使X射線管損壞。因此，在使用

X射線機(jī)時(shí)，除了限定在額定工作電壓和工作電流外，還必須注意預(yù)熱和冷卻。

在開機(jī)后，應(yīng)使燈絲經(jīng)歷一定的加熱時(shí)間后，再將高壓送到X射線管。關(guān)機(jī)前，應(yīng)

使X射線管的燈絲在無高壓下保持加熱一段時(shí)間。這將減小X射線管燈絲不發(fā)射電子狀

態(tài)與強(qiáng)烈發(fā)射電子狀態(tài)之間的突然變化，這種突然變化將加速燈絲的老化，減少X射線

管的壽命。

為了達(dá)到充分冷卻，除了保證冷卻系統(tǒng)正常工作外，還必須遵守X射線機(jī)的工作方

式規(guī)定，在高壓加載一定時(shí)間后必須按照規(guī)定間歇一定的時(shí)間，防止X射線機(jī)因冷卻不

足造成事實(shí)上的工作，形成了超負(fù)載的過度使用，這將很快損壞X射線管或嚴(yán)重傷害X

射線管。

不同X射線機(jī)對(duì)工作方式都有明確的規(guī)定，一樣都規(guī)定了答應(yīng)的最長(zhǎng)連續(xù)工作時(shí)間，

同時(shí)規(guī)定了相等的高壓加載時(shí)間和間歇冷卻時(shí)間。便攜式X射線機(jī)經(jīng)常采用高壓加載

5min、間歇冷卻5min的工作方式；移動(dòng)式和固定式X射線機(jī)，由于冷卻系統(tǒng)較好，最

長(zhǎng)連續(xù)工作時(shí)間可達(dá)30min或更長(zhǎng)，工作方式一樣也是采用相等的高壓加載時(shí)間和間歇

冷卻時(shí)間。

4.日常定期保護(hù)

做好日常定期保護(hù)工作，對(duì)于保證X射線機(jī)長(zhǎng)期處于正常工作狀態(tài)和延長(zhǎng)使用壽命

都具有重要意義。主要的日常保護(hù)工作是定期校驗(yàn)指示外表和清潔控制系統(tǒng)的元器件，

定期檢驗(yàn)絕緣油、冷卻油的耐壓強(qiáng)度和充氣絕緣X射線機(jī)的氣壓，定期檢驗(yàn)連接部分和

緊固部分的狀況，特別是高壓電纜連接處的密封和緊固螺栓，保證它們都處于良好、有

效的狀態(tài)，防止泄漏、滲入。

現(xiàn)在許多X射線機(jī)已改為高壓、管電流可以預(yù)置，接通高壓開關(guān)后，X射線機(jī)的控

制部分自動(dòng)調(diào)劑、逐步達(dá)到所需要的高壓和管電流，不需要再進(jìn)行人工調(diào)劑。多數(shù)控制

箱已改為數(shù)字顯示和數(shù)字式調(diào)劑方式調(diào)劑。這從設(shè)備本身避免了一些不正確的操作。

由于制造質(zhì)量不良、操作不當(dāng)、保護(hù)不佳等原因，X射線機(jī)可能發(fā)生各種故障。在

日常使用中常顯現(xiàn)的故障，主要發(fā)生在X射線管、高壓發(fā)生器和高壓電纜等部分，在低

壓電路中，由于元器件的損壞或老化，也會(huì)顯現(xiàn)故障。

X射線管的主要故障是真空度降低、X射線管漏氣，由此造成X射線管擊穿?；蛘?/p>

X射線管燈絲燒斷，造成X射線管損壞。

高壓發(fā)生器部分的故障主要是高壓電路中局部絕緣降低、高壓變壓器對(duì)地?fù)舸⒏?/p>

壓變壓器層間擊穿、燈絲變壓器對(duì)地?fù)舸┑取?/p>

高壓電纜的故障主要是擊穿，擊穿的部位經(jīng)常顯現(xiàn)的位置是插頭部位，主要原因是

這個(gè)部位經(jīng)常活動(dòng)，造成裂紋，進(jìn)入氣體或水分，或者此部位原已存在氣孔或裂紋。

低壓電路部分的故障主要是電路元器件失效、電接觸不良、存在短路或擊穿等。

發(fā)生故障時(shí)應(yīng)立刻停止X射線機(jī)的工作，查明原因，排除故障。

2.2y射線機(jī)

y射線機(jī)用放射性同位素作為Y射線源輻射y射線，它與X射線機(jī)的一個(gè)重要不同是，

丫射線源始終都在不斷地輻射Y射線，而X射線機(jī)僅僅在開機(jī)并加上高壓后才產(chǎn)生X射線,

這就使丫射線機(jī)的結(jié)構(gòu)具有了不同于X射線機(jī)的特點(diǎn)。

2.2.1丫射線機(jī)的類型

我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14058-1993等）將丫射線探傷機(jī)分為三種類型：手提式、移

動(dòng)式、固定式。手提式丫射線機(jī)輕便，體積小、重量小，便于攜帶，使用方便。但從輻射

防護(hù)的角度，其不能裝備能量高的丫射線源。移動(dòng)式和固定式Y(jié)射線機(jī)，體積較大，重量

也較大，移動(dòng)需借助適當(dāng)?shù)难b置。由于容許采用更多材料進(jìn)行輻射防護(hù)設(shè)計(jì)，因此可以

裝備能量高和活度較大的Y射線源。

我國(guó)輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)GB18465-2001對(duì)這三類丫射線機(jī)的源容器的防護(hù)性能規(guī)定了具

體的要求，如表2-6所示。表2-7列出的是我國(guó)生產(chǎn)的部分丫射線機(jī)的主要數(shù)據(jù)。

表2-6GB18465—2001對(duì)丫射線機(jī)源容器漏泄比釋動(dòng)能率的規(guī)定

源容器類別源容器外表面距外表面50mm處距外表面Im處

手提式W2mGy/h<0.5mGy/hW0.02mGy/h

移動(dòng)式W2mGy/hW1mGy/hW0.05mGy/h

固定式W2mGy/hW1mGy/hWO.lOmGy/h

表2-7,/射線機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

y射線機(jī)型號(hào)CTS—IYTS—ISETS—I

外形尺寸/mm530X390X310421X242X287240X110X180

主機(jī)重:量/kg200288.5

屏蔽材料與重量貧化鈾，135kg貧化鈾，19kg貧化鈾，3.2kg

Y射線源60co1921r7sse

額定源活度/Bq3.7XIO12(lOOCi)3.7X10,2(lOOCi)2.96X1012(80Ci)

通道型式S通道S通道直通道

輸源方式自動(dòng)/手動(dòng)自動(dòng)/手動(dòng)自動(dòng)/手動(dòng)

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)長(zhǎng)度/m111010

輸源管長(zhǎng)度3X2.1m3X2.1m3X2.1m

2.2.2丫射線機(jī)的基本構(gòu)成

Y射線機(jī)主要由五部分構(gòu)成：源組件（密封丫射線源）、源容器（主機(jī)體）、輸源（導(dǎo)）

管、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和附件。圖2-20是彎通道設(shè)計(jì)的丫射線機(jī)源容器結(jié)構(gòu)示意圖。

源容器是丫射線源的儲(chǔ)存裝置，是丫射線機(jī)的主機(jī)。在不曝光時(shí)丫射線源被收回置于源

容器中，為了減少丫射線輻射的外泄，源容器內(nèi)部都裝備了屏蔽材料?，近年來主要采用貧

化鈾代替鉛作為屏蔽材料。屏蔽體內(nèi)的設(shè)計(jì)主要是兩種形式：“S通道”和“直通道”。S

通道結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在各方向具有近似相等的屏蔽厚度。直通道結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需利用

適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，使丫射線源在存放到源容器中時(shí)，不存在直接向外輻射的通道。

圖2-20S通道y射線機(jī)源容器的基本結(jié)構(gòu)示意圖

1一外殼2一聚氨酯填料3一貧化鈾屏蔽層4-Y源（源組件）

5—源托6—安全接插器7—快速連接器8—密封盒

源容器的通道端口都設(shè)計(jì)有可快速連接的接口，源容器上還都設(shè)計(jì)有一套安全連鎖

機(jī)構(gòu)。這些裝置和機(jī)構(gòu)用以保證正確和安全操作丫射線機(jī)，避免意外事故。

源組件由丫射線源、外殼、源辮子、屏蔽桿構(gòu)成。Y射線源密封在外殼中。外殼由內(nèi)

外兩層構(gòu)成，內(nèi)層是鋁殼，外層一樣由不銹鋼制做，通過等離子焊將一定形狀和尺寸的

放射性同位素密封在外殼之中，防止放射性同位素散失。對(duì)外殼的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度有嚴(yán)格要

求，它必須在一定的溫度、壓力、振動(dòng)、沖擊等的作用下不發(fā)生損壞，不會(huì)導(dǎo)致放射性

同位素外泄。圖2-21是源組件的結(jié)構(gòu)示意圖。源組件與源托連接，通過源托與驅(qū)動(dòng)部件

連接在一起。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由一套控制部件、控制導(dǎo)管、驅(qū)動(dòng)部件構(gòu)成,

在使用時(shí)它與源容器連接，用來送出和收回丫射線源，其行

程記錄裝置可以指示Y射線源所處的位置。驅(qū)動(dòng)方式可分為

自動(dòng)（電動(dòng)）方式和手動(dòng)方式兩種。手動(dòng)方式是通過手搖

動(dòng)驅(qū)動(dòng)手柄使Y射線源在輸源管中移動(dòng)，完成丫射線源的送出

和收回。為了減少現(xiàn)場(chǎng)操作人員受到的輻射照射，可采用

電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式可設(shè)置一定的y射線源移動(dòng)速

度、預(yù)置適當(dāng)?shù)乃驮囱訒r(shí)時(shí)間、預(yù)置一定的曝光時(shí)間等，

它可以在一定的距離外進(jìn)行遙控操作。輸源管是--種軟管,

它由包塑的不銹鋼管制成，使用時(shí)、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情形，可將

一根或多根相連，構(gòu)成一端開口另一端封閉的輸源管。開

口一端與源容器連接，封閉一端與照射頭連接，照射頭固

定在曝光位置，丫射線源沿輸源導(dǎo)管送到預(yù)定的曝光位置。圖2-21源組件結(jié)構(gòu)示意圖

附件主要是照射頭、定向架等，利用照射頭限定丫射線源的照射場(chǎng)，利用定向架固定

照射頭，保證Y射線照相過程按設(shè)定的方式進(jìn)行。

目前，在工業(yè)射線照相探傷中使用的丫射線源主要是人工放射性同位素：6憶0；192k：

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Se;"°Tm等，它們的主要特性列于表2-8中。對(duì)于工業(yè)射線探傷來說，在挑選丫射線

源時(shí)應(yīng)考慮的丫射線源的主要特性是能量、放射性比活度、半衰期、源尺寸。由于不同的

丫射線源的能量是固定的，所以應(yīng)按照被檢驗(yàn)工件的材料和厚度，挑選適當(dāng)?shù)难旧渚€源，丫

射線源的能量是否適當(dāng)直接關(guān)系到檢驗(yàn)的靈敏度。

表2-8常用y射線源的主要特性

Y射線源60Co,92Ir75Se,70Tm

主要能量/MeV1.17,1.330.30,0.31,0.47,0.600.13,0.260.052,0.084

半衰期5.3a74d120d128d

[(Rm2/(h,Ci))]1.300.48(0.55)0.20(0.125)0.0014

Kr

C-m2/(kg?h-Bq)9.2X10-533X1()751.4XI0-150.01X10”

等效能量1.25MeV400keV217keV84keV

適宜厚度（鋼，mm）40?20020?10010?40W5

表中的心稱為照射量率常數(shù)，由于采用法定計(jì)量單位的值比較復(fù)雜，因此也用帶括

號(hào)形式給出非法定計(jì)量單位的值，這時(shí)它表示活度為ICi的源、在無濾波下、在距源1m

處1h時(shí)間內(nèi)給出的照射量的倫琴數(shù)值。

2.2.3丫射線機(jī)使用

Y射線機(jī)與X射線機(jī)比較具有設(shè)備簡(jiǎn)單、便于操作、不用水電等特點(diǎn)，但丫射線機(jī)操

作錯(cuò)誤所引起的后果將是十分嚴(yán)重，因此，必須注意丫射線機(jī)的操作和使用。按照國(guó)家的

有關(guān)規(guī)定，使用丫射線機(jī)的單位涉及到放射性同位素，因此，單位必須申領(lǐng)放射性同位素

使用許可證，操作人員，應(yīng)經(jīng)過專門的培訓(xùn)，并應(yīng)取得放射工作人員證。

Y射線機(jī)的操作一樣應(yīng)按下列程序進(jìn)行。

1.準(zhǔn)備工作

檢查Y射線機(jī)的有關(guān)部分是否完好正常，例如，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否可正常工作，輸源導(dǎo)管

是否存在損壞，主機(jī)的漏泄輻射是否處于規(guī)定范疇之內(nèi)等。在確認(rèn)丫射線機(jī)處于完好后方

可進(jìn)行安裝應(yīng)用。

2.主機(jī)安裝

將主機(jī)堅(jiān)固地安放在適當(dāng)位置，并應(yīng)采取必須的輻射防護(hù)措施和設(shè)置必要的防雨、

防外界物品碰撞等設(shè)施。在安裝過程中，應(yīng)隨時(shí)用劑量?jī)x進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.組裝丫射線機(jī)

按根據(jù)檢驗(yàn)工作