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1、射線檢測設(shè)備和器材射線檢測設(shè)備和器材2.1 X 射線機(jī)2.1 X 射線機(jī)2.1.1 X 射線機(jī)的分類2.1.1 X 射線機(jī)的分類1、按結(jié)構(gòu)劃分 1）攜帶式 X 射線機(jī) 體積小，重量輕，適用于野外、高空作業(yè)。2）移動(dòng)式 X 射線機(jī) 體積和重量較大，能量大，mA 連續(xù)可調(diào)，工作效率高，適用于固定探傷室。2、按輻射方向劃分 1）定向 X 射線機(jī) 輻射角是 40的圓錐角。細(xì)分又分為定向玻璃管和定向波紋陶瓷管；2）周向 X 射線機(jī) 又分為周向錐靶機(jī)（輻射角 36012）和周向平靶機(jī)（輻射角36024）。3、按絕緣方式劃分 1）油絕緣 X 射線機(jī) 使用 45 號(hào)或 25 號(hào)變壓器油絕緣。體積大，重量重，是

2、一種已經(jīng)被淘汰的機(jī)型。2）氣絕緣 X 射線機(jī) 采用高壓絕緣氣體六氟化硫（SF6）絕緣。體積小重量輕，控制、保護(hù)功能齊全，是目前使用最多的機(jī)型。4、按工作頻率劃分 （給高壓發(fā)生器的初級提供的信號(hào)頻率）1）工頻機(jī) 工作頻率 50HZ，如油絕緣攜帶式 X 光機(jī)。2）變頻機(jī) 工作頻率在 170HZ300HZ 范圍內(nèi)變化。在改變 KV 的過程中，為使管電流穩(wěn)定在某一特定值（如 5mA），采取改變初級信號(hào)的占空比，而脈沖寬度保持不變即改變信號(hào)的頻率來實(shí)現(xiàn)。是目前使用最為普遍的機(jī)型。3）恒頻機(jī) 實(shí)現(xiàn)恒頻有兩種方式，一種是占空比、頻率及脈寬均不變，燈絲加熱是單獨(dú)的一套電路，通過對管電流的跟蹤取樣檢測，調(diào)整燈絲

3、的加熱電流，也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定管電流的目的。如日本東芝射線機(jī)。另一種是占空比改變，但頻率不變。4）高頻機(jī) 工作頻率在 KHZ 量級，可大大縮小高壓發(fā)生器的體積，是攜帶式 X 射線機(jī)的發(fā)展方向，尚未推向市場。另外，還有一種便攜式恒壓 X 射線機(jī)，加在 X 光管上的電壓是恒電壓，使 X 光管工作時(shí)所通過的直流紋波相當(dāng)平穩(wěn)。，最低 20KV 啟動(dòng)，010mA 連續(xù)可調(diào)，100%工作效率。工業(yè)探傷常用的國產(chǎn)變頻充氣 X 射線機(jī)及性能參數(shù)。型 號(hào)特性說明管電壓KV管電流mA最大穿透 A3（mm）發(fā)生器重量（kg）焦點(diǎn)（mm）XXQ-2505定向輻射 玻璃管150-250538362.02.0XXH-2505（

4、XXHA-2505）周向平靶 玻璃管（周向錐靶 玻璃管）150-250537（34）361.02.4（1.05.0）XXG-2505定向輻射 陶瓷管150-250539252.02.02.1.2 X 射線機(jī)的結(jié)構(gòu)2.1.2 X 射線機(jī)的結(jié)構(gòu)1、X 射線管（X 光管）1）X 射線管的結(jié)構(gòu) X 光管主要有陰極、陽極和外殼三部分組成。如圖 2-1圖 2-1 X 射線管示意圖 陰極：X 光管的陰極是發(fā)射電子和聚焦電子的部位。主要有燈絲和陰極頭組成。當(dāng)陰極通電后，燈絲被加熱，發(fā)射電子，并被陰極頭聚成一束，在高壓電場的作用下，飛向陽極轟擊靶面，產(chǎn)生 X 射線。陽極：X 光管的陽極是產(chǎn)生 X 射線的部分，主

5、要有陽極靶、陽極體、陽極罩組成。由于產(chǎn)生 X 射線時(shí)，高速運(yùn)動(dòng)的電子撞擊陽極靶約有 1%的能量轉(zhuǎn)換為 X 射線，絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能，使靶面溫度升高，因此，X 光管在工作中陽極的冷卻十分重要。如冷卻不及時(shí)，陽極過熱會(huì)排出氣體，降低 X 光管的真空度，嚴(yán)重時(shí)可以將靶面熔化以至龜裂脫落，使整個(gè)管子喪失工作能力。陽極靶一般采用原子序數(shù)較大，耐高溫的鎢來制造。陽極體的作用是支承靶面，傳送靶上的熱量，避免鎢靶燒壞。一般采用導(dǎo)熱率大的無氧銅制成。電子撞擊陽極時(shí)，所產(chǎn)生的二次電子落到 X 光管外殼的內(nèi)壁上形成表面電荷，將對電子束產(chǎn)生不良影響，用銅制成的陽極罩可以吸收二次電子，防止這種影響。在陽極罩正對靶面的斜

6、面處開有能使 X 射線通過的窗口，窗口上裝有對 X 射線吸收較少且原子序數(shù)很小的元素玻。X 光管的散熱方式一般有以下幾種：輻射散熱式、強(qiáng)制風(fēng)冷：多用于攜帶式氣絕緣 X 射線機(jī)上。沖油冷卻式：這種 X 射線管的陽極制成空腔式，用外循環(huán)油通過空腔來冷卻。多用于移動(dòng)式 X 射線機(jī)中。旋轉(zhuǎn)陽極自然冷卻:多用于大電流的醫(yī)療機(jī)中，常采用一種旋轉(zhuǎn)陽極式的 X 光管。用旋轉(zhuǎn)陽極制成的 X 光管，不但可以得到較小的焦點(diǎn)，而且可以通過較大的電流，制成較大功率的 X 光管。外殼：外殼一般用耐高溫玻璃和金屬陶瓷制成，使內(nèi)部形成 10-6mmHg 以上的真空空腔。伸出殼體外的陽極和陰極燈絲與殼體的結(jié)合處，要進(jìn)行特殊工藝

7、處理，不能漏氣。2）X 射線管的類型 按輻射方向劃分：有定向和周向兩種。定向 X 光管又分為定向玻璃管和定向陶瓷管。周向 X 光管又分為周向平靶管和周向錐靶管。按外殼材料劃分：也分為兩種，玻璃管和金屬陶瓷管。金屬陶瓷管和玻璃管相比有很多特點(diǎn)：（1）抗震性強(qiáng)，一般不易破碎。（2）管內(nèi)真空度高，各項(xiàng)電性能好，管子壽命長。（3）250KV 以上的管子尺寸可以做得比玻璃管小很多。（4）價(jià)格比玻璃管昂貴。3）X 射線管的性能(1)陰極特性：在一定的管電壓下，X 射線管發(fā)出的電子全部射到陽極上，則飽和電流密度隨溫度升高而增大 (2)陽極特性：在管電壓比較低時(shí)（1020KV），X 光管的的管電流是隨管電壓的

8、增加而增大，當(dāng)電壓增加到一定程度時(shí)，管電流不再增加而趨于飽和，這說明在某一恒定的燈絲加熱電流下，陰極發(fā)射的熱電子已經(jīng)全部到達(dá)了陽極，繼續(xù)增加管電壓也不可能再增加管電流。也就是說，我們工業(yè)用 X 射線管是工作在飽和區(qū)。因此，在某一恒定電壓下工作 X 射線管，要改變管電流，只有改變燈絲的加熱電流。X 光管的管電壓和管電流可以相互獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)。(3)管電壓：是管子的重要技術(shù)指標(biāo)，管電壓越高，發(fā)射的射線波長越短，穿透力越強(qiáng)。在一定范圍內(nèi)，管電壓與穿透能力成近似直線關(guān)系。(4 焦點(diǎn)：焦點(diǎn)的大小直接影響照相靈敏度。焦點(diǎn)的大小主要取決于陰極燈絲的形狀和大小，使用的管電壓和管電流對焦點(diǎn)也有一定的影響。陰極靶被

9、電子撞擊的部分叫實(shí)際焦點(diǎn)實(shí)際焦點(diǎn)。焦點(diǎn)大,有利于散熱，可通過較大的管電流；焦點(diǎn)小，透照靈敏度高，底片清晰度好。實(shí)際焦點(diǎn)垂直于管軸線上的正投影叫有效焦點(diǎn)有效焦點(diǎn)。探傷機(jī)說明書提供的焦點(diǎn)尺寸就是有效焦點(diǎn)。(5)輻射場分布：定向 X 射線管的陽極靶與管軸線方向呈 20的傾角，因此發(fā)射的 X 射線束有 40的立體角，X 射線的強(qiáng)度隨角度不同有一定的差異，陰極側(cè)比陽極側(cè)強(qiáng)度高，但由于陰極側(cè)射線中包含著較多的軟射線成分，所以，對一定厚度的試件照相，陰極側(cè)部位的底片并不比陽極側(cè)更黑，利用陰極側(cè)照相也并不能縮短多少時(shí)間。(6)真空度：X 射線管必須在高真空度（10-6 mmHg 以上）才能正常工作，故在使用時(shí)

10、要特別注意 a:不能使陽極過熱，以免排出氣體，降低 X 射線管的真空度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)擊穿 X 光管。因此，在使用 X 射線機(jī)時(shí)要遵從 1:1 的工作方式；b:對新出廠、新更換 X 光管或長時(shí)間不用的 X 射線機(jī)應(yīng)嚴(yán)格訓(xùn)機(jī)后方能使用。訓(xùn)機(jī)的目的是提高 X 光管的真空度，延長 X 光管的使用壽命。實(shí)際上，在開高壓的過程中，有兩個(gè)過程同時(shí)存在。一方面，X 射線管內(nèi)部總存在一部分氣體分子，在受到高速運(yùn)動(dòng)的電子撞擊時(shí)產(chǎn)生電離，形成帶電的正負(fù)離子。正負(fù)離子在高壓電場的作用下，分別向陰、陽極移動(dòng)而被吸收，從而提高了 X 光管的真空度;另一方面，隨著管子溫度的升高，陰極、陽極及殼體內(nèi)壁均會(huì)釋放出氣體，使管內(nèi)真空度

11、降低。這兩個(gè)過程同時(shí)存在，達(dá)到平衡時(shí)就決定了 X 光管的真空度。2、X 射線機(jī)的高壓發(fā)生電路高壓發(fā)生電路是 X 射線管工作的最基本電路。按加在 X 射線管兩極上的電壓波形可以分為半波整流、全波整流、倍壓整流及恒直流四種；按高壓變壓器（高壓包）接地方式不同可以分為陽極接地和中間接地兩種。2.1.3 X 射線機(jī)使用注意事項(xiàng) 1.使用前應(yīng)檢查所使用的電源是否正確。單相 220V，3KW 以上的供電配置，接好地線。2.使用前應(yīng)檢查射線發(fā)生器上氣壓表的氣壓是否在正常范圍（3.55.0MP）。若氣壓低于 3.5MP，表明機(jī)頭漏氣，內(nèi)部絕緣達(dá)不到要求，繼續(xù)使用極易擊穿高壓包。3.通上電源后應(yīng)檢查機(jī)頭上軸流風(fēng)

12、機(jī)是否工作。若軸流風(fēng)機(jī)不工作，熱量不能及時(shí)散去，容易損壞 X 射線管。4.對長期沒用的 X 射線機(jī)，一定要按說明書嚴(yán)格訓(xùn)機(jī)后方可使用。使用多高的 KV 就訓(xùn)到多高的 KV 值，沒有必要每次都訓(xùn)至滿負(fù)荷。5.建議按 1：1 的工作方式（即曝光時(shí)間與間歇時(shí)間之比 1：1）去工作。6.若頻繁燒保險(xiǎn)，說明設(shè)備已出故障，切勿用其它導(dǎo)線代替保險(xiǎn)，以免使故障擴(kuò)大，造成更大的損失。7.現(xiàn)場電源電壓不穩(wěn)，應(yīng)配備 5KW 以上的交流穩(wěn)壓電源。因射線機(jī)內(nèi)部均沒有電源穩(wěn)壓電路，電源電壓波動(dòng)大，易損壞 X 射線機(jī)。8.在運(yùn)輸過程中，一定要使射線發(fā)生器垂直放置，尤其是玻璃管的 X 射線機(jī)。9.X 射線機(jī)是一種計(jì)量器具，按

13、照標(biāo)準(zhǔn)要求，每兩年到技術(shù)監(jiān)督部門校驗(yàn)一次。2.2 射線探傷設(shè)備2.2 射線探傷設(shè)備2.2.1 射線探傷設(shè)備的特點(diǎn)2.2.1 射線探傷設(shè)備的特點(diǎn) 1.主要優(yōu)點(diǎn)（與普通 X 射線機(jī)比較）：(1)穿透能力強(qiáng)，探測厚度大。對鋼工件而言，300KV 的 X 射線機(jī)的最大穿透厚度為 50mm左右，而鈷 60射線機(jī)的最大穿透厚度在 200mm 以上。(2)體積小，重量輕，不用水，不用電，特別適用于野外作業(yè)和在用設(shè)備的探傷。(3)工作效率極高，對環(huán)縫和球罐可進(jìn)行周向曝光和全景曝光。同 X 射線機(jī)相比大大地節(jié)約了人力物力，降低了成本，提高了效益。(4)設(shè)備故障率低，無易損件。(5)可以連續(xù)運(yùn)行，且不受溫度、濕度

14、、壓力、磁場等外界條件的影響。2.主要缺點(diǎn)：(1)射線源都有一定的半衰期，有些半衰期較短的射源如 Ir192 更換顯得頻繁。(2)射源能量固定，無法根據(jù)試件厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)；強(qiáng)度隨時(shí)間變化使曝光時(shí)間受到制約。(3)固有不清晰度一般來說比 X 射線機(jī)大，用同樣的器材及透照等技術(shù)條件，其靈敏度稍低于 X 射線機(jī)。(4)對安全防護(hù)要求高，管理嚴(yán)格。2.2.2源的主要特性參數(shù)2.2.2源的主要特性參數(shù)半衰期：放射性元素原子核數(shù)衰變到原來原子核數(shù)的一半時(shí)所需的時(shí)間。放射性活度：源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的衰變數(shù)。單位是：貝可（Bq）。1 Bq 表示在 1 秒的時(shí)間內(nèi)有一個(gè)原子發(fā)生衰變。原活度單位是居里，符號(hào) Ci，

15、1Ci=3.710 Bq。放射性比活度：單位質(zhì)量放射源的放射性活度，單位是：貝可/克，符號(hào)為 Bq/g。只有那些半衰期較長、比活度較高、能量適宜、取之方便、價(jià)格便宜的同位素才適合于工業(yè)檢測。常用射線源的特性參數(shù)射線源60Co137Cs192Ir75Se主要能量（MeV）1.17、1.330.6620.30、0.31、0.47、0.60.13、0.27、0.281、0.405平均能量（MeV）1.250.6620.3550.226半 衰 期5.3 年33 年75 天120 天透照厚度（鋼 mm）40-20015-10010-1005-30價(jià) 格高高較低較高2.2.3 射線探傷設(shè)備的結(jié)構(gòu)2.2.3

16、 射線探傷設(shè)備的結(jié)構(gòu)射線機(jī)有五個(gè)部分組成：1.源組件；2.探傷機(jī)機(jī)體；3.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；4.輸源管；5.附件。1源組件源組件也稱為源辮，是由放射源、包殼和辮子組成。是射線機(jī)的核心。它是將放射源（如 Ir192）放射性物質(zhì)裝入源包殼內(nèi)，包殼采用內(nèi)外兩層，里層是鋁包殼，外層是不銹鋼包殼。并通過等離子焊封口，源包殼可防止放射性污染的擴(kuò)散。源辮子連接多采用沖壓方式，可以承受更大的拉力。2射線機(jī)的機(jī)體射線機(jī)的機(jī)體外型比較小巧，機(jī)體的屏蔽容器的內(nèi)部通道，主要有“S”型通道和直通道型兩種?！癝”通道（也稱迷宮式）機(jī)體結(jié)構(gòu)緊湊，直通道機(jī)體雖然輕一些，但是有效屏蔽差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。國產(chǎn) TS-1 型 Ir192 探傷機(jī)

17、的機(jī)體采用“S”型通道，這種裝置是基于輻射是以直線向外傳播的原理設(shè)計(jì)的。因?yàn)槠帘误w是“S”狀，使射線不能按直線路徑透射出來，從而達(dá)到防護(hù)的目的。屏蔽體一般用貧化鈾材料制作而成，比鉛屏蔽體的體積重量大大減小。3驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一套用來將放射源從機(jī)體的屏蔽貯藏位置驅(qū)動(dòng)到曝光焦點(diǎn)位置，并能將放射源收回到機(jī)體內(nèi)的裝置。該裝置一般可分為手動(dòng)和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)兩種。手動(dòng)驅(qū)動(dòng)器包括控制纜導(dǎo)管，連接機(jī)體與控制手柄?？繐u動(dòng)手柄來驅(qū)動(dòng)源在管中移動(dòng)，為正確判斷源的輸送，手柄上一般還裝有源位置指示器以確保源準(zhǔn)確到達(dá)曝光焦點(diǎn)。在現(xiàn)場無防護(hù)條件下進(jìn)行射線探傷，如用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)器操作人只能離開源的距離十米左右，此時(shí)的放射劑量率很高

18、。為了解決這一問題，有些射線探傷設(shè)備除手動(dòng)驅(qū)動(dòng)外，還提供了電動(dòng)驅(qū)器。它可以對曝光時(shí)間從 1 秒到 999 分鐘進(jìn)行預(yù)置，同時(shí)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器還有一個(gè)延遲器，延遲范圍為 1 秒動(dòng) 999 分鐘。在工作時(shí)，當(dāng)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)后，在預(yù)置的延遲時(shí)間內(nèi)人可以走離很遠(yuǎn)，到達(dá)預(yù)置的延遲時(shí)間后，源由電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)送到曝光焦點(diǎn)，按照預(yù)置曝光時(shí)間曝光后，放射源自動(dòng)收回到機(jī)體內(nèi)。這樣就完成了一次透照。十分安全可靠。4輸源管輸源管也稱源導(dǎo)管，由一根或多根軟管連接一個(gè)一頭封閉的包塑不銹鋼軟管制成。其用途是保證源始終在管內(nèi)移動(dòng)，其長度根據(jù)不同需要可以任意選用。使用時(shí)開口一端接到機(jī)體源輸出口，一頭封閉的一端放在曝光焦點(diǎn)位置，射線探

19、傷曝光時(shí)要求源輸送到輸源管的端部，以保證與曝光焦點(diǎn)重合。5附件為了射線探傷設(shè)備的使用安全和操作方便，一般都配套一些設(shè)備附件，常用附件有：(1)各種專用準(zhǔn)直器。用于縮小限制射線照相范圍，減小散射線，提高照相對比度，降低操作者所受劑量。(2)射線監(jiān)測儀、個(gè)人劑量筆及音響報(bào)警器。用于確保操作人員的安全及證實(shí)放射源所在位置，防止放射事故的發(fā)生。(3)各種定位架。用于固定輸源管的探頭。定位架有多種型式，都有一定的調(diào)節(jié)范圍并能固定準(zhǔn)直器，從而保證放射源位于曝光焦點(diǎn)中心。(4)專用曝光計(jì)算尺?？梢愿鶕?jù)膠片感光度、源種類、源齡、工件厚度、源活度及焦距，快速算出最佳黑度所需的曝光時(shí)間。(5)換源器。因?yàn)樯渚€源都

20、有一定的半衰期。幾個(gè)半衰期后源的活度減小，曝光時(shí)間增加，工作效率下降，這時(shí)就需要換源。在換源過程中要把舊源從射線機(jī)的機(jī)體內(nèi)輸送到換源器內(nèi)，再把新源從換源器內(nèi)送到射線機(jī)的機(jī)體內(nèi)。換源器就是用來完成這一過程的設(shè)備。它是一個(gè)橢園形的有兩個(gè) I 形孔道的由貧化軸為主要屏蔽材料制成的容器，重幾十公斤，也可用于源的運(yùn)輸和儲(chǔ)存。2.2.4 射線探傷機(jī)的操作及維護(hù)2.2.4 射線探傷機(jī)的操作及維護(hù)射線機(jī)雖然操作比較簡單，但操作失誤所引起的后果嚴(yán)重，故必須十分小心地進(jìn)行操作。1.射線機(jī)的操作者必須經(jīng)過培訓(xùn)，取得放射工作人員證方能上崗操作。2.操作者應(yīng)攜帶射線監(jiān)測儀或個(gè)人劑量報(bào)警器，并確認(rèn)其工作正常。3.射線機(jī)的

21、操作應(yīng)采用雙人工作制。一人操作，一人確認(rèn)，做到萬無一失。4.射線機(jī)的操作者應(yīng)詳細(xì)閱讀設(shè)備的操作使用說明書，嚴(yán)格按說明書要求的程序去操作。5.射線機(jī)一般很少出現(xiàn)故障，若在使用中發(fā)現(xiàn)有問題時(shí)，應(yīng)首先檢查是否嚴(yán)格按操作程序進(jìn)行操作，并是否操作到位，如確認(rèn)存在故障應(yīng)盡快通知廠家進(jìn)行處理。2.3 射線照相膠片2.3 射線照相膠片2.3.1 射線膠片的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)2.3.1 射線膠片的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)射線膠片在膠片片基的兩面均涂布感光乳劑層，增加鹵化銀含量以吸收較多的穿透能力很強(qiáng)的 X 射線和射線，從而提高膠片的感光速度，增加底片的黑度，其結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示，在 0.250.3mm 的厚度中含有 7 層材料。

22、1片基片基是感光乳劑層的支持體，在膠片中起骨架作用，厚度約 0.1750.20mm，大多數(shù)采用醋酸纖維或聚酯材料（滌綸）制作。聚酯片基較薄，韌性好，強(qiáng)度高，更適用于自動(dòng)沖洗，為改善照明下的觀察效果，通常射線膠片片基采用淡藍(lán)色。2結(jié)合層（又稱粘合層或底膜）其作用是使感光乳劑層和片基牢固地粘結(jié)在一起，防止感光乳劑層在沖洗時(shí)從片基上脫下來，結(jié)合層由明膠、水、表面活性劑（潤濕劑）樹脂（防靜電劑）組成。3感光乳劑層（又稱感光藥膜）每層厚度約 1020m，通常由溴化銀微粒在明膠中的混合體構(gòu)成。乳劑中加入少量碘化銀，可改善感光性能，碘化銀含量按克分子量計(jì)，一般不大于 5%，鹵化銀顆粒大小一般15m。此外，乳

23、劑中還加進(jìn)防灰劑及棉膠、蛋白等穩(wěn)定劑、堅(jiān)膜劑。明膠是用動(dòng)物的皮、骨等組織中的纖維蛋白-骨膠原經(jīng)處理后制成。明膠可以使鹵化銀顆粒在乳劑中分布均勻，并對銀鹽也起一些增感作用，明膠對水有極大的親和力，使膠片暗室處理時(shí)，藥液能均勻地滲透到乳劑內(nèi)部與鹵化銀粒子起作用。感光乳劑在生產(chǎn)過程中在化學(xué)熟化過程后還要進(jìn)行物理熟化（二次成熟），以改變鹵化銀顆粒團(tuán)的表面狀況，以增加接受光量子的能力。感光乳劑中鹵化銀的含量，鹵化銀顆粒團(tuán)的大小、形狀決定了膠片的感光速度。射線膠片的含銀量大致在 1020g/m2。4保護(hù)層（又稱保護(hù)膜）是一層厚度 12m，涂在感光乳劑層上的透明膠質(zhì)，防止感光劑層受到污損和摩擦，其主要成份是

24、明膠、堅(jiān)膜劑、防腐劑、防靜電劑。為防止膠片粘連，有時(shí)在感光乳劑層上還涂布毛面劑。2.3.2 感光原理2.3.2 感光原理膠片受到可見光、X 射線或射線的照射時(shí)，在感光乳劑層中會(huì)產(chǎn)生眼睛看不到的影象即所謂潛影。潛影的形成有四個(gè)階段：1.光子（hv）作用于 AgBr 晶體，將 Br-離子中的電子逐出；2.該電子在 AgBr 晶體上移動(dòng)，陷入感光中心；3.帶負(fù)電子的感光中心吸引 Ag+離子；4.Ag+離子與電子結(jié)合，構(gòu)成潛影中心，由無數(shù)潛影中心組成潛影。用化學(xué)方程式表示，即：照射前：AgBr=Ag+Br-照射后：Br-+hBr+e Ag+eAg經(jīng)過顯影、定影化學(xué)處理后膠片上的潛影成為永久性的可見圖象

25、，稱之為射線底片（簡稱底片）。潛影形成后，如相隔很長時(shí)間才顯影，得到和影象比及時(shí)沖洗得到的影象較淡，此現(xiàn)象稱為潛影衰退。潛影衰退實(shí)際上是構(gòu)成潛影中心的銀又被空氣氧化而變成 Ag+離子的逆變過程。膠片所處的環(huán)境溫度越高，濕度越大，則氧化作用越加劇，潛影的衰減越厲害。2.3.3 射線膠片的特性2.3.3 射線膠片的特性 射線膠片的感光特性主要有：感光度（S），灰霧度（Do），對比度（），寬容度（L），這些特性可在膠片特性曲線上定量表示。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關(guān)系的曲線，在特性曲線圖中橫座標(biāo)表示 X射線曝光量的對數(shù)值，縱座標(biāo)表示膠片顯影后所得到的相應(yīng)黑度。(1)增感

26、型膠片特性曲線成“S”形，由以下幾個(gè)區(qū)段組成：本底灰霧度區(qū)（Do）：特性曲線原點(diǎn)至縱軸 A 點(diǎn)的距離，膠片在未經(jīng)曝光的條下，經(jīng)顯影處理后也會(huì)有一定的黑度，此黑度值稱灰霧度 Do，通常所指的灰霧度也包括了片基本身的不透明度。曝光遲鈍區(qū)（AB）：曝光量增加時(shí)，底片黑度不增加，又稱不感光區(qū)，當(dāng)曝曲線光量超過 B 點(diǎn)，才使膠片感光，曝光不足區(qū)（BC）：曝光量增加時(shí)，底片黑度只緩慢增加，此區(qū)段不能正確表現(xiàn)被透照工件的厚度或密度差。曝光正常區(qū)（CD）區(qū)：黑度值隨曝光量對數(shù)的增加而成線性增大，這是射線檢驗(yàn)時(shí)所要利用的區(qū)段。曝光過度區(qū)（DE）：曝光量繼續(xù)增加時(shí)，黑度增加較小，曲線斜率逐漸降低直至 E 點(diǎn)為零。

27、反轉(zhuǎn)區(qū)（EF）：也稱負(fù)感區(qū)，曝光極端過度時(shí)，黑度反而減小。(2)非增感型膠片的特性曲線，因其“過度曝光區(qū)”在黑度 4.0 以上，超過一般觀光燈的觀察范圍，故通常不再描繪在特性曲線上，非增感型膠片無明顯的負(fù)感區(qū)，其特性曲線在常用的黑度范圍內(nèi)成“J”型。2.射線膠片特性參數(shù)以下簡述有關(guān)射線膠片感光特性參數(shù)的一些術(shù)語定義、計(jì)算方法及其影響因素。(1)感光度（S）在特定的曝光、沖洗和圖象測量條件下，照相材料對透照輻射能響應(yīng)的一種定量測量。一般把射線底片上產(chǎn)生一定黑度所用曝光量倒數(shù)定義為感光度。式中 E 為曝光量 (3.1)膠片感光度與乳劑層中的含銀量、明膠成分、增感劑含量以及銀鹽顆粒大小、形狀有關(guān)，與

28、射線波長、增感方式、暗室處理等也有關(guān)，同一類型膠片，銀鹽顆粒越粗，其感光度越高，一般感光度高的，底片影像的清晰度就低。(2)灰霧度(D0)未經(jīng)曝光的膠片直接顯影后也會(huì)有一定的黑度值即不透明度，這一黑度即稱為膠片的灰霧度，也叫本底灰霧度。灰霧度過大會(huì)影響照像質(zhì)量，降低靈敏度。一般講，高感光度膠片要比低感光度膠片灰霧度大，同時(shí)灰霧度的大小還受保存條件、保存時(shí)間及暗室處理的影響。(3)對比度（）膠片對比度也叫膠片襯度、反差系數(shù)、放大系數(shù)等，它是反映底片黑度隨曝光量差異變化大小、快慢的量。在一定黑度下，它的大小可用在特性曲線上與該點(diǎn)相對應(yīng)的一點(diǎn)的斜率來表示，見圖 3-4,即:=tg=D1/(lgE1-

29、lgE)(3.2)但是，我們通常所說的膠片的對比度是用黑度在一定范圍內(nèi)連接兩點(diǎn)所成直線所得平均對比度來表示。即:=(D1-D2)/(lgE2-lgE1)(3.3)射線膠片值的大小與增感方式和暗室處理都有關(guān)系,使用高反差顯影液及采用金屬增感屏或不使用增感屏都能使膠片對比度提高,適當(dāng)延長顯影時(shí)間也能使膠片對比度增大,(4)寬容度（L）膠片寬容度是指在膠片特性曲線上曝光正常區(qū)所對應(yīng)曝光量的對數(shù)差.或者說是底片上滿足一定黑度要求時(shí),膠片特性曲線上這兩個(gè)黑度所對應(yīng)的曝光量的對數(shù)差。即:L=lgE3.5-lgE1.2 (3.4)寬容度的大小決定了膠片可以充分記錄工件厚度變化范圍的大小。顯然,對值小的膠片,

30、L 值大,相反值大的,L 值小.2.3.4 射線膠片的分類2.3.4 射線膠片的分類按現(xiàn)行承壓設(shè)備射線檢測標(biāo)準(zhǔn)（JB/T 4730.22005）：E1S 膠片系統(tǒng)按照 GB/T 19384.1 分為四類，即 T1、T2、T3 和 T4 類。T1 為最高類別，T4 為最低類別。膠片系統(tǒng)按照 GB/T 19384.1 分為四類，即 T1、T2、T3 和 T4 類。T1 為最高類別，T4 為最低類別。膠片顆粒度從小到大：T1、T2、T3、T4膠片顆粒度從小到大：T1、T2、T3、T4感光速度從慢到快：T1、T2、T3、T4感光速度從慢到快：T1、T2、T3、T4膠片系統(tǒng)包括了膠片、增感屏和沖洗條件。

31、T2 類:天、kodakM，T、agfa D4,D5、fuji50,80、上海 GX-A5T3 類:天-,-C、kodakAA，B、agfa D7,D8、fuji100、上海 GX-A72.3.5 射線膠片的使用與保管2.3.5 射線膠片的使用與保管 射線膠片使用和保存注意事項(xiàng)如下：1膠片不可接近氨、硫化氫、煤氣、乙炔和酸等有害氣體，否則會(huì)產(chǎn)生灰霧。2裁片時(shí)不可把膠片上的襯紙取掉裁切，以防止裁切過程中將膠片劃傷。不要多層膠片同時(shí)裁切，防止軋刀擦傷膠片。3裝片和取片時(shí)，膠片與增感屏應(yīng)避免摩擦，否則會(huì)擦傷，顯影后底片產(chǎn)生黑線。操作時(shí)還應(yīng)避免膠片受曲、受壓、受折，否則會(huì)在底片上出現(xiàn)新月形影像。4開封

32、后的膠片和裝入暗盒的膠片要盡量快使用，如工作量較小，一時(shí)不能用完，則要采取干燥措施。5.膠片宜保存在低溫低濕環(huán)境中，通常以 1015最好。室內(nèi)濕度保持在 5565%之間。溫度高會(huì)使膠片與襯約或增感屏粘在一起，但空氣過于干燥，也容易使膠片產(chǎn)生靜電感光。6.膠片應(yīng)遠(yuǎn)離熱源和射線的影響，在暗室紅燈下操作不宜距離過近，暴露時(shí)間不宜過長。7.膠片應(yīng)堅(jiān)放，避免受壓。2.4 增感屏2.4 增感屏2.4.1 增感屏的作用2.4.1 增感屏的作用射線底片上的影象主要是靠膠片乳劑層吸收射線產(chǎn)生光化學(xué)作用形成的。為了能吸收較多的射線，射線照相用的感光膠片采用了雙面藥膜、較厚的乳劑層，但即使如此通常也只有不到 1%的

33、射線被膠片所吸收，而 99%以上的射線透射過膠片被浪費(fèi)。使用增感屏可增強(qiáng)射線對膠片的感光作用，從而達(dá)到縮短曝光時(shí)間提高工效的目的。所謂增感即增加感光。增感屏的增感性能用增感系數(shù) K 表示，亦稱增感率、增感因子。所謂增感系數(shù)是指膠片一定、線質(zhì)一定、暗室處理?xiàng)l件一定時(shí)，得到同一黑度底片，不用增感屏的曝光量 E0與使用增感屏?xí)r的曝光量 E 之間的比值，即：（35）通常我們用 mAmin 來表示 X 射線的曝光量,用 Cimin 來表示射線的曝光量，如果管電流相同或源活度相同，那么曝光量取決于曝光時(shí)間，增感系數(shù)也可由曝光時(shí)間之比來表示，即：（36）式中 t0-不用增感屏?xí)r的曝光時(shí)間；t-使用增感屏?xí)r的

34、曝光時(shí)間。2.4.2 增感屏的類型2.4.2 增感屏的類型增感屏有金屬增感屏、熒光增感屏和金屬熒光增感屏三種。其中以使用金屬增感屏所得底片象質(zhì)最佳，金屬熒光增感屏次之，熒光增感屏最差，但增感屏系數(shù)以熒光增感屏最高，金屬屏最低。1.金屬增感屏金屬增感屏一般是將薄薄的金屬箔粘合在優(yōu)質(zhì)紙基或膠片片基（滌綸片基）上制成。常用的金屬箔材質(zhì)有：鉛 Pb、鎢 W、鉭 Ta、鉬 Mo、銅 Cu、鐵 Fe 等?？紤]到價(jià)格、壓延性、表面光潔度和柔順性，應(yīng)用得最普遍的是用鉛合金（加 5%左右的銻和錫）制成的鉛箔增感屏。在射線照相中，與膠片直接接觸的金屬增感屏有兩個(gè)基本效應(yīng)。增感效應(yīng)金屬屏受透射射線激發(fā)產(chǎn)生二次電子和

35、二次射線，二次電子與二次射線能量很低，極易被膠片吸收，從而能增加對膠片的感光作用；吸收效應(yīng)對波長較長的散射線有吸收作用，從而減少散射線引起的灰霧度，提高影象對比度。2.熒光增感屏 由熒光體層（常用鎢酸鈣）和優(yōu)質(zhì)紙基組成。熒光增感屏與增感型膠片聯(lián)用時(shí)，可大大縮短曝光時(shí)間，可用較低的管電壓檢查較厚的工件。熒光增感屏在較低的管電壓條件下有較大的增感系數(shù)，當(dāng)管電壓大于 200KV 時(shí)，增感EEK0ttK0系數(shù)降低。由于熒光增感屏的熒光體顆粒粗、熒光的擴(kuò)展和散亂傳播，加之熒光體間不能截止散射線，故所得底片的影象模糊，清晰度差，靈敏度低，缺陷分辨力差，細(xì)小裂紋易漏檢，因此在射相照中的使用范圍越來越小，為避

36、免危險(xiǎn)性缺陷漏檢，透照焊縫一般不使用熒光增感屏。3.金屬熒光增感屏這種增感屏兼有熒光增感屏的高增感特征和鉛箔增感屏的散射線吸收作用。其構(gòu)造和作用如圖 3-7 所示：將鉛箔粘合在紙基下，再在鉛箔上涂布熒光物質(zhì)制成。金屬熒光增感屏與非增感型膠片配合使用，其象質(zhì)要優(yōu)于熒光增感屏?xí)r的底片，但由于清晰度和分辨力的局限性，金屬熒光屏還是不能用于質(zhì)量要求高的工件的透照。JB4730 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定僅限于 A級照相時(shí)方可采用金屬熒光增感屏。4.增感屏的使用注意事項(xiàng)目前，使用較普遍的是鉛箔增感屏，使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)應(yīng)保持表面光滑清潔，無污穢。鉛箔表面有了油污，會(huì)吸收一次電子，形成減感現(xiàn)象，使底片上產(chǎn)生白影。

37、對表面附著的污物，可用干凈紗布蘸乙醚、四氯化碳擦去。(2)應(yīng)避免增感屏卷曲受折及劃傷。卷曲受折會(huì)使增感屏與膠片接觸不良，使底片影象模糊。劃傷會(huì)在底片上產(chǎn)生增感黑影。對鉛箔增感屏上比較輕微的折痕、劃痕和粘合不良引起的鼓泡，可將增感屏放置在光滑的桌面上，用紗布將其抹平。(3)避免沾染顯定影液。鉛箔易受顯定影液的腐蝕，如不及時(shí)擦干，則會(huì)在增感屏表面產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕斑痕，這種增感屏只能廢棄不用。(4)保存增感屏?xí)r，應(yīng)注意防潮，防止有害氣體的侵蝕。2.5 象質(zhì)計(jì)2.5 象質(zhì)計(jì)2.5.1 象質(zhì)計(jì)的作用與分類2.5.1 象質(zhì)計(jì)的作用與分類象質(zhì)計(jì)是用來檢查和定量評價(jià)射線底片影象質(zhì)量的工具。又稱為圖象質(zhì)量指示器、

38、象質(zhì)指示器、透度計(jì)。象質(zhì)計(jì)通常用與被檢工件材質(zhì)相同或?qū)ι渚€吸收性能相似的材料制作。象質(zhì)計(jì)中沒有一些人為的有厚度差的結(jié)構(gòu)（如槽、孔、金屬絲等），其尺寸與被檢工件的厚度一定的數(shù)值關(guān)系。射線底片上的象指計(jì)影象可以作為一種永久性的證據(jù)。表明射線透照檢驗(yàn)是在適當(dāng)條件下進(jìn)行的。但象質(zhì)計(jì)的指示數(shù)值并不等于被檢工件中可以發(fā)現(xiàn)的自然缺陷的實(shí)際尺寸。因?yàn)楹笳呔腿毕荼旧韥碚f，是缺陷的幾何形狀、吸收系數(shù)和三維位置的綜合函數(shù)。工業(yè)射線照相用的象質(zhì)計(jì)大致有金屬絲型、孔型和槽型三種。中國、日本、德國、國際標(biāo)準(zhǔn)采用金屬絲型，最近英國、美國也補(bǔ)充使用金屬絲型象質(zhì)計(jì)。當(dāng)使用的象質(zhì)計(jì)類型不同，即使照相方法相同，一般所得的象質(zhì)計(jì)靈敏

39、度也是不同的。2.5.2 金屬絲型象質(zhì)計(jì)2.5.2 金屬絲型象質(zhì)計(jì)金屬絲型象質(zhì)計(jì)按金屬絲直徑變化規(guī)律，又分等差數(shù)列、等比數(shù)列、等徑、單絲型象質(zhì)計(jì)，我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的金屬絲型象質(zhì)計(jì)是一種公比為 0.8 的等比數(shù)列象質(zhì)計(jì)。其型號(hào)、線號(hào)、線徑見表 3-3。在管道拍片時(shí)可采用等徑象質(zhì)計(jì)和單絲象質(zhì)計(jì)。但等比數(shù)列象質(zhì)計(jì)應(yīng)用最為普遍。象質(zhì)計(jì)的線徑 d 與線號(hào) z（象質(zhì)指數(shù)）之間有如下關(guān)系式：Z=6-10lgd （38）金屬絲象質(zhì)計(jì)的相對靈敏度按下式計(jì)算：（39）式中：dmin-上可識(shí)別的最小線徑；TA-厚度。2.5.3 象質(zhì)計(jì)的擺放2.5.3 象質(zhì)計(jì)的擺放不管使用何種類型的象質(zhì)計(jì)，象質(zhì)計(jì)的擺放位置會(huì)直接影響到象

40、計(jì)靈敏度的指示值。因此，在擺放象質(zhì)計(jì)時(shí)，擺放位置應(yīng)是在射線透照區(qū)內(nèi)顯示靈敏度最低部位，如離膠片最遠(yuǎn)的工件表面，透照厚度最大部位，若不利部位能達(dá)到規(guī)定的靈敏度，一般說來有利部位就更能達(dá)到。透照焊縫時(shí)，金屬絲象質(zhì)計(jì)應(yīng)放在被檢焊縫射源一側(cè)，被檢區(qū)的一端，并使金屬線橫貫焊縫并與焊縫方向垂直，象質(zhì)計(jì)上直徑小的金屬線應(yīng)在被檢區(qū)外側(cè)，采用射源置于圓心位置的周向曝光技術(shù)時(shí)，象質(zhì)計(jì)可每隔一定角度（1200）放一個(gè)。%100minATdS采用雙壁單影法透照時(shí)，象質(zhì)計(jì)不能放在近源側(cè)的表面，則要做對比試驗(yàn)，象質(zhì)計(jì)上均要加放“F”以表象質(zhì)計(jì)擺放位置是在膠片側(cè)。2.6 觀片燈與黑度計(jì)2.6 觀片燈與黑度計(jì)2.6.1 觀片

41、燈2.6.1 觀片燈觀片燈是用來觀察射線底片黑度分布情況的，JB4730 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：觀片燈最大亮度不小于100000cd/m2，且觀察的漫射光亮度應(yīng)可調(diào)。對不需要觀察或透光量過強(qiáng)的部分應(yīng)采用適當(dāng)?shù)恼诠獍迤帘螐?qiáng)光。經(jīng)照射后的底片亮度應(yīng)不小于 30cd/m2。底片上的影象是由許多微小的黑色金屬銀微粒所組成，影象各部位黑化程度大小與該部位含銀量多少有關(guān)，含銀量多的部位比含銀量少的部位難于透光，底片黑化程度通常用黑度（或稱光學(xué)密度）D 表示。黑度 D 是照射光強(qiáng)度與穿過底片的透射光強(qiáng)之比的常用對數(shù)值，即：（310）L0照射光強(qiáng)；L透射光強(qiáng)；L0/L 又稱為阻光率。當(dāng) D=0.3 時(shí)，照射光只有 1/2 透過；當(dāng) D=1.0 時(shí)，照射光只有 1/10 透過；當(dāng) D=2.0 時(shí)，照射光只有 1/100 透過；當(dāng) D=3.0 時(shí)，照射光只有 1/1000 透過。2.6.2 黑度計(jì)（黑白密度計(jì)）2.6.2 黑度計(jì)（黑白密度計(jì)）射線照相底片的黑度是用透射式黑度計(jì)測量的。黑度計(jì)有兩種，一種是光學(xué)直讀式（指針式），這種黑度計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，但每次測量需進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整、滿度調(diào)整，使用不方便，誤差較大，已被淘汰。另一種是數(shù)字式黑白密度計(jì)，如 TD-210，它把由光電池接收到的信號(hào)經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換等處理，用數(shù)字顯示底片的黑度值，同時(shí)又增加了自動(dòng)校準(zhǔn)功能，操作方便，測量準(zhǔn)確。LLD0lg