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1、曝光曲線的制作及應(yīng)用曝光曲線的制作及應(yīng)用在實(shí)際工作中,通常根據(jù)工件的材質(zhì)與厚度來(lái)選取射線能量,曝光量以及焦距等工藝參數(shù),上述參數(shù)一般是通過(guò)查曝光曲線來(lái)確定的。曝光曲線是表示工件(材質(zhì)、厚度)與工藝規(guī)范(管電壓、管電流、曝光時(shí)間,焦距、暗室處理?xiàng)l件等)之間相關(guān)性的曲線圖示。但通常只選擇工件厚度、管電壓和曝光量作為可變參數(shù),其他條件必須相對(duì)固定。曝光曲線必須通過(guò)試驗(yàn)制作,且每臺(tái) X 射線機(jī)的曝光曲線各不相同,不能通用,因?yàn)榧词构茈妷?、管電流相同,如果不是同一臺(tái) X 射線機(jī),其線質(zhì)和照射率是不同的。原因是:(1)加在 X 射線管兩端的電壓波形不同(半波整流、全波整流、倍壓整流及直流恒壓等),會(huì)影響管
2、內(nèi)電子飛向陽(yáng)極的速度和數(shù)量。(2)X 射線管本身的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)不同,會(huì)影響射線從窗口出射時(shí)的固有吸收;(3)管電壓和管電流的測(cè)定有誤差。此外,即使是同一臺(tái) X 射線機(jī),隨著使用時(shí)間的增加,管子的燈絲和靶也可能老化,從而引起射線照射率的變化。因此,每臺(tái) X 射線機(jī)都應(yīng)有曝光曲線,作為日常透照控制線質(zhì)和照射率,即控制能量和曝光量的依據(jù),并且在實(shí)際使用中還要根據(jù)具體情況作適當(dāng)修正。對(duì)每臺(tái)在用射線設(shè)備均應(yīng)做出經(jīng)常檢測(cè)材料的曝光曲線,依據(jù)曝光曲線確定曝光參數(shù)。對(duì)每臺(tái)在用射線設(shè)備均應(yīng)做出經(jīng)常檢測(cè)材料的曝光曲線,依據(jù)曝光曲線確定曝光參數(shù)。制作曝光曲線所采用的膠片、增感屏、焦距、射線能量等條件以及底片應(yīng)達(dá)到的靈
3、敏度、黑度等參數(shù)均應(yīng)符合規(guī)定。制作曝光曲線所采用的膠片、增感屏、焦距、射線能量等條件以及底片應(yīng)達(dá)到的靈敏度、黑度等參數(shù)均應(yīng)符合規(guī)定。對(duì)使用中的曝光曲線,每年至少應(yīng)校驗(yàn)一次。射線設(shè)備更換重要部件或經(jīng)較對(duì)使用中的曝光曲線,每年至少應(yīng)校驗(yàn)一次。射線設(shè)備更換重要部件或經(jīng)較大修理后應(yīng)及時(shí)對(duì)曝光曲線進(jìn)行校驗(yàn)或重新制作。大修理后應(yīng)及時(shí)對(duì)曝光曲線進(jìn)行校驗(yàn)或重新制作。4.4.1 曝光曲線的構(gòu)成和使用條件4.4.1 曝光曲線的構(gòu)成和使用條件橫座標(biāo)表示工件的厚度,縱座標(biāo)表示管電壓、曝光量為變化參數(shù)的曲線稱為厚度管電壓(TKV)曝光曲線;若縱座標(biāo)用對(duì)數(shù)刻度表示曝光量,管電壓為變化參數(shù),所構(gòu)成的曲線則稱為厚度曝光量(T
4、E)曲線。幾種典型的曝光曲線圖例見圖 4-74-10。圖 4-8 曝光曲線圖例 圖 4-9 曝光曲線圖例 圖 4-10 曝光曲線圖例(3):射線源,任何曝光曲線只適用于一組特定的條件、這些條件包括:1所使用的 X 射線機(jī)(相關(guān)條件、高壓發(fā)生線路及施加波形、射源焦點(diǎn)尺寸及固有濾波);2一定的焦距(常取 700 或 800mm);3一定的膠片類型;4一定的增感方式(屏型及前后屏厚度);5所使用的沖洗條件(顯影配方、溫度、時(shí)間);6基準(zhǔn)黑度(通常取 2.0)。上述條件必須在曝光曲線圖上予以注明。當(dāng)實(shí)際拍片所使用的條件與制作曝光曲線的條件不一致時(shí),必須對(duì)曝光量作相應(yīng)修正。這類曝光曲線一般只適用于透照厚
5、度均勻的平板工件,而對(duì)厚度變化較大的工件如形狀復(fù)雜的鑄件等,只能作為參考。4.4.2 曝光曲線的制作4.4.2 曝光曲線的制作 曝光曲線是在機(jī)型、膠片、增感屏、焦距等條件一定的前提下,通過(guò)改變曝光參數(shù)(固定 KV、改變 mAmin 或固定 mAmin,改變 KV)透照由不同厚度組成的鋼階梯試塊,根據(jù)給定沖洗條件洗出的底片所達(dá)到的某一基準(zhǔn)黑度(如2.0),來(lái)求得 KV、mAmin、T 三者之間關(guān)系的曲線。所使用的階梯試塊面積不可太小,其最小尺寸應(yīng)為階梯試塊厚度的 5 倍,否則散射線將明顯不同于均勻厚度平板中的情況。另外階梯試塊的尺寸應(yīng)明顯大于膠片尺寸,否則要作適當(dāng)遮邊(圖 4-11)。圖 4-1
6、1 曝光用階梯試塊 按有關(guān)透照結(jié)果繪制 TE 曝光曲線的過(guò)程如下:1繪制 DT 曲線 采用較小曝光量,不同管電壓拍攝階梯試塊,獲得第一組底片。再采用較大曝光量不同管電壓拍攝階梯試塊,獲得第二組底片,用黑度計(jì)測(cè)定獲得透照厚度與對(duì)應(yīng)黑度的兩組數(shù)據(jù),繪制出 DT 曲線圖(4-12)。2繪制 ET 曲線 選定一基準(zhǔn)黑度值,從兩張 DT 曲線圖中分別查出某一管電壓下對(duì)應(yīng)于該黑度的透照厚度值。在 ET 圖上標(biāo)出這兩點(diǎn),并以直線連線即得該管電壓的曝光曲線(圖 4-13)。a)小曝光量 DT 曲線 b)大曝光量 DT 曲線 圖 14-12 DT 曲線 圖 4-13 ET 曝光曲線4.4.3 曝光曲線的使用4.
7、4.3 曝光曲線的使用 從 E-T 曝光曲線上求取透照給定厚度所需要的曝光量,一般都應(yīng)采用所謂“一點(diǎn)法”,即按射線中心透照最大厚度確定與某一 kv 相對(duì)應(yīng)的 E,此時(shí)透檢區(qū)最小厚度所產(chǎn)生的黑度能否落在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍未作考慮。當(dāng)需考慮厚度寬容度時(shí),可用“兩點(diǎn)法”或“對(duì)角線法”確定透照一定厚度范圍達(dá)到規(guī)定黑度范圍的曝光量。用“兩點(diǎn)法”取值的要點(diǎn)如下(參閱圖 5-7)1由被檢焊縫確定透照最小厚度 T 和最大厚度 TA;2在 ET 曝光曲線圖橫座標(biāo)上找出 T、TA 兩點(diǎn),由此作垂線與各 kv 線相交;3由斜線上各交點(diǎn)作出橫軸平行線與縱軸相交;4由縱標(biāo)各交點(diǎn)求出與各 kv 值相應(yīng)的達(dá)到同一基準(zhǔn)黑度 Di
8、(如 Di=2.0)的曝光量比值;5由使用膠片特征曲線找出與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的黑度上下限值 D2、D1 相應(yīng)的曝光量比值(=10lgE);6比較與的值,務(wù)使;7取最接近的 kv 值作為滿足厚度寬容度的管電壓。所謂“對(duì)角線法”就是按圖 5-7 取曝光曲線圖中特征矩形對(duì)角線的指示值,此時(shí)=(D=D1=E.TA/ET=10lgE)若圖中無(wú)現(xiàn)成對(duì)角線,可按插入法近似求出。圖 4-14 按兩點(diǎn)法確定可用 KV 和 mA.min4.4.4 曝光曲線的特殊用途4.4.4 曝光曲線的特殊用途1、利用曝光曲線求非鋼材的曝光量、利用曝光曲線求非鋼材的曝光量 要使一種材料的曝光曲線適用其它材料的透照,可利用射線透照等效系數(shù)
9、進(jìn)行厚度換算。所謂射線等效系數(shù)(m表示),是指在一定管電壓下,達(dá)到相同射線吸收效果(或者說(shuō)獲得相同底片黑度)的基準(zhǔn)材料厚度 To與被檢材料厚度 Tm之比,即:m=TTm0 以鋼為基準(zhǔn)材料(m=1.0)時(shí),幾種常用金屬材料不同管電壓和能量下的射線透照等效系數(shù)的近似值見 JB/T 4730 表 5-1。.例:管電壓為 250KVP 時(shí),銅和鋼的等效系數(shù)分別為 1.4 和 1.0,問(wèn)透照 30mm 銅時(shí)需要用多厚鋼的曝光量?Cu=TTcu0 To=CuTCu=1.430=42mm 2、利用曝光曲線大致確定底片黑度范圍、利用曝光曲線大致確定底片黑度范圍 透照鋼焊縫時(shí),由于有焊縫余高的存在,要使整個(gè)評(píng)定
10、區(qū) Dmim(焊縫處)和 Dmax(母材處)都符合射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定黑度范圍,可利用曝光曲線和膠片特性曲線大致確定射線底片的黑度范圍。例:按圖 5-21(a)的曝光曲線和(b)膠片特性曲線所提供的條件透照(c)的焊縫,問(wèn)母材黑度(Dmax)會(huì)否超過(guò) 3.5?為什么?圖 5-21 解:由曝光曲線得:當(dāng)厚度 13mm 達(dá)到 D=1.8 時(shí),曝光量為 25mAmin,此時(shí) 8mm 厚度處的曝光量也為:25mAmin,曝光量增加的倍數(shù)為:供=EE138251025.由膠片特性曲線可知:黑度由 1.8 增加到 3.5 時(shí),膠片需要的曝光量增加的倍數(shù)為:需=EE3 518.=104.0-3.6=2.1 供需,所以 D 材3.5 3、求半價(jià)層和衰減系數(shù)、求半價(jià)層和衰減系數(shù) 假設(shè)散射線量小到可忽略不計(jì)(n=0),利用 ET 曝光曲線(窄束法制作),確定某一管電壓下的 H 和T1=E1 T2=E2 E2=E1 H=T2-T1 =0.693/H