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1、1射线检测射线检测培训培训2一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础1 1、元素和同位素:、元素和同位素:元素:具有相同核电荷数的同一类原子叫做元素。元素:具有相同核电荷数的同一类原子叫做元素。同位素:具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互同位素:具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互称同位素。称同位素。2 2、射线探伤用的射线:、射线探伤用的射线:X X射线、射线、射线射线电磁波;中子射线电磁波;中子射线粒子辐射粒子辐射(容易被氢等容易被氢等轻物质俘获轻物质俘获,而易穿透铅等重金属而易穿透铅等重金属)。3 3、X X射线、射线、射线的性质:(射线的性质:(P5P5)a a、不
2、不可可见见,沿沿直直线线传传播播,传传播播速速度度等等于于光光速速;b b、不不带带电电,不不受受电电磁磁场场的的影影响响;c c、能能穿穿透透可可见见光光不不能能穿穿透透的的物物质质;d d、穿穿透透物物质质过过程程中中,会会被被物物质质吸吸收收和和散散射射而而发发生生衰衰减减;e e、有有反反射射、折折射射、干干涉涉和和衍衍射射现现象象;f f、有有光光化化学学作作用用,能能使使胶胶片片感感光光;g g、有有荧荧光光效效应,能使某些物质发荧光;应,能使某些物质发荧光;h h、有生物效应,能杀伤生物细胞、有生物效应,能杀伤生物细胞。34 4、产生、产生X X射线的条件:(习题射线的条件:(习
3、题P20P20372372)a a、发射电子;、发射电子;b b、使电子聚焦;、使电子聚焦;c c、加速电子、加速电子;d d、接受电子轰击的靶;、接受电子轰击的靶;e e、有高真空度。、有高真空度。5 5、连续、连续X X射线和标识射线和标识X X射线的不同之处:(习题射线的不同之处:(习题P20P20374374)a a、连续、连续X X射线是由高速电子与原子核的库仑场作用而产生的;射线是由高速电子与原子核的库仑场作用而产生的;标识标识X X射线是由高速电子与原子核外壳层电子作用而产生的。射线是由高速电子与原子核外壳层电子作用而产生的。b b、连续、连续X X射线是连续谱,其波长呈连续分布
4、;标识射线是连续谱,其波长呈连续分布;标识X X射线是线射线是线状谱,由一个或几个特定的波长组成。状谱,由一个或几个特定的波长组成。c c、连续、连续X X射线的能量(波长)取决于管电压;标识射线的能量(波长)取决于管电压;标识X X射线的能射线的能量(波长)取决于靶材,与管电压无关。量(波长)取决于靶材,与管电压无关。一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础46 6、连续、连续X X射线的最短波长:射线的最短波长:7 7、X X射线的产生效率:(射线的产生效率:(P6P6)式中:式中:01.101.11.41.410-610-6,V V管电压(管电压(KVKV)由由上上式式可可知知,高高速速
5、电电子子撞撞击击靶靶时时,只只有有很很少少的的能能量量转转变变为为X X射线,绝大部分能量都转变为热量。射线,绝大部分能量都转变为热量。例题:求管电压例题:求管电压250KV250KV的的X X射线机辐射连续射线机辐射连续X X射线的效率。射线的效率。(已知:钨靶(已知:钨靶Z=74Z=74,比例系数,比例系数0=1.20=1.210-6).10-6).解:解:一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础58 8、X X射线和射线和射线的相同和不同之处:(习题射线的相同和不同之处:(习题P20P20371371)a a、相相同同之之处处:X X射射线线和和射射线线都都是是电电磁磁波波,它它们们具具
6、有有相相同同的的性性质质,如如不不可可见见、依依直直线线传传播播、不不带带电电、能能穿穿透透物物质质、能使物质电离、使胶片感光、能发生生物效应等。能使物质电离、使胶片感光、能发生生物效应等。b b、不同之处:、不同之处:、产产生生机机理理不不同同,X X射射线线是是高高速速电电子子与与物物质质碰碰撞撞产产生生的的;而而射线是放射性物质原子核衰变时放射出来的。射线是放射性物质原子核衰变时放射出来的。、X X射线是连续谱,射线是连续谱,射线是线状谱;射线是线状谱;、X X射射线线的的能能量量取取决决于于管管电电压压,射射线线的的能能量量取取决决于于放放射性同位素的种类;射性同位素的种类;、X X射
7、射线线的的强强度度随随管管电电压压和和管管电电流流而而变变化化,射射线线的的强强度取决于源的大小,且随时间而不断减弱。度取决于源的大小,且随时间而不断减弱。一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础6 9 9、射线的衰变律和半衰期:(射线的衰变律和半衰期:(P8P8)、衰变律:、衰变律:、半衰期:、半衰期:利用半衰期计算任一时刻的源活度:利用半衰期计算任一时刻的源活度:例题:已知例题:已知Ir192Ir192源的半衰期为源的半衰期为7575天。求活度为天。求活度为100Ci100Ci的的Ir192Ir192源两个月后活度为多少?源两个月后活度为多少?解:解:一、射线检测物理基础一、射线检测物理基
8、础71010、常用、常用射线源的能量和半衰期:射线源的能量和半衰期:1111、射线与物质的相互作用产生三种效应及其特征、射线与物质的相互作用产生三种效应及其特征:a a、光电效应光电效应光子与原子的束缚电子作用时光子与原子的束缚电子作用时,光子把全部光子把全部能量转移某个束缚电子,使之发射出去能量转移某个束缚电子,使之发射出去,而光子本身则而光子本身则消失掉,这一过程称为光电效应消失掉,这一过程称为光电效应.光电效应光电效应产生光电子、俄歇电子和标识产生光电子、俄歇电子和标识X X射线。射线。b b、康普顿效应、康普顿效应光子将部分能量给予外层电子,变为能光子将部分能量给予外层电子,变为能量较
9、低的方向改变了的散射光子,产生反冲电子。量较低的方向改变了的散射光子,产生反冲电子。60Co137Cs192Ir170Tm75Se平均能量(MeV)1.250.660.3650.0720.204半衰期5.3年33年74天130天120天一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础8c c、电子对效应:当入射光子的能量大于、电子对效应:当入射光子的能量大于1.02MeV1.02MeV时,受原时,受原子核库仑场的作用,光子消失,产生一个正电子和一个负子核库仑场的作用,光子消失,产生一个正电子和一个负电子。电子。1212、“窄束窄束”与与“宽束宽束”,“单色单色”与与“多色多色”:(习题:(习题P37P
10、37380380):):窄窄束射线束射线是指透过物体的射线中只包含一次透射线,不是指透过物体的射线中只包含一次透射线,不包含散射线。包含散射线。宽宽束射线束射线是指透过物体的射线中既包含一次透射线,也是指透过物体的射线中既包含一次透射线,也包含散射线。包含散射线。单色单色射线射线由单一波长组成的射线。由单一波长组成的射线。多多色射线色射线由多个波长组成的射线,由连续波长组成的射由多个波长组成的射线,由连续波长组成的射线称为线称为“白色射线白色射线”。一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础9 13 13、单色窄束射线的衰减律和半价层:(、单色窄束射线的衰减律和半价层:(P19-21P19-21
11、)衰减律衰减律 :半价层半价层 :利用半价层计算射线强度:利用半价层计算射线强度:例题例题:已知某射线源,铅的半价层为:已知某射线源,铅的半价层为3mm3mm。求铅的。求铅的1/101/10和和1/201/20价层分别是多少?价层分别是多少?一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础10一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础11一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础12例题:若散射线忽略不计,当透照厚度的增厚量相当于例题:若散射线忽略不计,当透照厚度的增厚量相当于1/21/2半价层时,则胶片接受的照射线量将减小百分之几?半价层时,则胶片接受的照射线量将减小百分之几?一、射线检测物理基础一、射
12、线检测物理基础131414、线衰减系数和半价层:、线衰减系数和半价层:其中其中a a、能量越高,波长越短,、能量越高,波长越短,越小,越小,ThTh越大;越大;b b、物物质质原原子子序序数数越越大大,密密度度越越大大,越越大大,T1/2T1/2越小。越小。c c、对对于于连连续续X X射射线线来来说说,由由于于在在穿穿透透物物质质过过程程中中,平平均均能能量量越越来来越越高高(波波长长越越来来越越短短),所所以以平平均均衰衰减系数越来越小,半价层越来越大。减系数越来越小,半价层越来越大。一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础141515、射线照相法基本原理:(、射线照相法基本原理:(P24
13、P24)射射线线穿穿透透物物体体过过程程中中会会与与物物质质发发生生相相互互作作用用,因因吸吸收收和和散散射射而而发生强度减弱。发生强度减弱。强强度度减减弱弱程程度度取取决决于于物物质质的的衰衰减减系系数数和和穿穿透透厚厚度度。当当试试件件中中存存在在缺缺陷陷时时,由由于于缺缺陷陷使使试试件件厚厚度度发发生生变变化化,且且构构成成缺缺陷陷的的物物质质的的衰衰减减系系数数与与试试件件不不同同,因因此此透透过过缺缺陷陷部部位位和和完完好好部部位位的的射射线线强度就产生了差异。强度就产生了差异。将将射射线线胶胶片片放放于于试试件件下下曝曝光光,由由于于透透过过缺缺陷陷部部位位和和完完好好部部位位的的
14、射射线线强强度度不不同同,因因而而使使胶胶片片的的感感光光程程度度不不同同,胶胶片片经经处处理理后后,缺缺陷陷部部位位和和完完好好部部位位就就形形成成了了黑黑度度不不同同的的影影象象,依依据据底底片片上上的的黑度变化就可以对试件中缺陷进行判断。黑度变化就可以对试件中缺陷进行判断。一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础151616、射线照相法的优缺点:(、射线照相法的优缺点:(P25P25)优点优点:、可检测出材料内部缺陷;、可检测出材料内部缺陷;、适用适用材料广泛,、适用适用材料广泛,可用于各种金属和非金属材料,且不受工件形状、表面状态和可用于各种金属和非金属材料,且不受工件形状、表面状态和
15、组织的限制;组织的限制;、缺陷影象直观,定性、定量比较准确、缺陷影象直观,定性、定量比较准确;、底片可长期保存。底片可长期保存。缺点缺点:、可检出的最小缺陷(绝对灵敏度)与工件厚度有关,、可检出的最小缺陷(绝对灵敏度)与工件厚度有关,厚度越大,绝对灵敏度越低;厚度越大,绝对灵敏度越低;、缺陷检出率与缺陷方向有关,、缺陷检出率与缺陷方向有关,对于面状对于面状 缺陷和细微裂纹之类的缺陷容易漏检缺陷和细微裂纹之类的缺陷容易漏检;、检验速度、检验速度慢,检测成本高;慢,检测成本高;、对人体有害,需要进行安全防护。、对人体有害,需要进行安全防护。一、射线检测物理基础一、射线检测物理基础161 1、X X
16、射线管的组成和各部分的作用:(射线管的组成和各部分的作用:(P29P29)、阴极、阴极射线管的负电极,由灯丝和阴极头组成。射线管的负电极,由灯丝和阴极头组成。灯丝灯丝发射电子;阴极头发射电子;阴极头聚焦电子。聚焦电子。、阳阳极极射射线线管管的的正正电电极极,由由阳阳极极靶靶、阳阳极极体体和和阳阳极极罩罩组组成成。阳阳极极靶靶接接受受电电子子轰轰击击,产产生生X X射射线线;阳阳极极体体支撑靶和传热;阳极罩支撑靶和传热;阳极罩吸收二次电子和部分散射线。吸收二次电子和部分散射线。、玻壳、玻壳支撑电极和保持射线管的真空度。支撑电极和保持射线管的真空度。二、射线检测设备和器材二、射线检测设备和器材17
17、2 2、金属陶瓷管的优点:(、金属陶瓷管的优点:(P39P39)a a、机械强度高,抗震性能好,不易破碎;、机械强度高,抗震性能好,不易破碎;b b、真空度高,电性能好,寿命长;、真空度高,电性能好,寿命长;c c、体积小,重量轻;、体积小,重量轻;d d、易于焊接铍窗,透过的软、易于焊接铍窗,透过的软X X射线较多。射线较多。3 3、X X射线管的冷却方式:(射线管的冷却方式:(P31P313232)a a、辐射散热式(油浸自冷、气体冷却)、辐射散热式(油浸自冷、气体冷却)b b、强的制循环冷却(循环油外冷、循环水外冷)、强的制循环冷却(循环油外冷、循环水外冷)c c、旋转阳极冷却(医用、旋
18、转阳极冷却(医用X X射线机)射线机)二、射线检测设备和器材二、射线检测设备和器材184 4、X X射线管的焦点:(射线管的焦点:(P34P34)a a、实际焦点、实际焦点阳极靶上受电子轰击的部分。阳极靶上受电子轰击的部分。b b、有效焦点、有效焦点实际焦点在垂直于管轴线方向上的投影。实际焦点在垂直于管轴线方向上的投影。c c、焦焦点点大大,利利于于散散热热,管管电电流流可可以以较较大大;焦焦点点小小,散散热热条件差,管电流不能太大。条件差,管电流不能太大。d d、焦焦点点形形状状和和尺尺寸寸取取决决于于灯灯丝丝形形状状和和尺尺寸寸,圆圆形形和和正正方方形形焦焦点点尺尺寸寸为为 a(aa(a为
19、为直直径径或或边边长长);长长方方形形和和椭椭圆圆形形焦焦点点尺寸为(尺寸为(a a和和b b为边长或轴长)。为边长或轴长)。二、射线检测设备和器材二、射线检测设备和器材195 5、X X射线管的真空度:(射线管的真空度:(P36P36)X X射线管必须在的射线管必须在的10-6mmHg10-6mmHg的真空度下才能工作。的真空度下才能工作。高高真真空空度度的的作作用用一一是是防防止止电电极极材材料料氧氧化化,二二是是防防止止气气体体电电离离而响电子发射。而响电子发射。6 6、X X射线机训机的目的:(习题射线机训机的目的:(习题P38-390P38-390)主要主要目的是为了提高目的是为了提
20、高X X射线管的真空度。射线管的真空度。7 7、X X射线机的高压整流电路:(习题射线机的高压整流电路:(习题P39P39391391)半波半波整流电路、全波整流电路、全波倍压恒直流电路。整流电路、全波整流电路、全波倍压恒直流电路。8 8、软软X X射射线线机机:X X射射线线管管装装有有铍铍窗窗,额额定定管管电电压压约约50KVP50KVP左左右右的的X X射线机。射线机。二、射线检测设备和器材二、射线检测设备和器材209 9、X X射线机管电压和管电流:(射线机管电压和管电流:(P43P434444)、管电压调节是通过调节高压变压器初级线圈并联的自耦、管电压调节是通过调节高压变压器初级线圈
21、并联的自耦变压器的电压来实现的。变压器的电压来实现的。管电压越高,电子运动速度越快,产生的管电压越高,电子运动速度越快,产生的X X射线能量越高,穿透力越大。射线能量越高,穿透力越大。、管电流是通过调节灯丝变压器电压从而调节灯丝加热电、管电流是通过调节灯丝变压器电压从而调节灯丝加热电流来实现的。流来实现的。管电流越大,产生的管电流越大,产生的X X射线强度就越大。射线强度就越大。1010、底片黑度:(、底片黑度:(P59P59):):D=1 L/LD=1 L/L0 0=1/10=1/10 D=2 L/LD=2 L/L0 0=1/100=1/100 D=3 D=3 L/LL/L0 0=1/100
22、0 =1/1000 二、射线检测设备和器材二、射线检测设备和器材21例例题题:按按照照GB3323-87GB3323-87标标准准规规定定:ABAB级级射射线线照照相相底底片片黑黑度度范范围围为为D=1.2D=1.23.5.3.5.若若要要求求透透过过底底片片评评定定范范围围内内的的亮亮度度应应不不低低于于30cd/m230cd/m2。为满足底片观察要求,观片灯亮度至少应为多少?。为满足底片观察要求,观片灯亮度至少应为多少?解:解:二、射线检测设备和器材二、射线检测设备和器材221111、射线胶片的衬度(梯度、对比度、反差)(、射线胶片的衬度(梯度、对比度、反差)(P61P61):):胶片胶片
23、特性曲线上某一点切线的斜率称为胶片的梯度(衬度或反差)。特性曲线上某一点切线的斜率称为胶片的梯度(衬度或反差)。1212、铅增感屏的作用:(、铅增感屏的作用:(P67P67)a a、增感效应、增感效应增加对胶片的感光作用,缩短曝光时间;增加对胶片的感光作用,缩短曝光时间;b b、吸收效应、吸收效应吸收波长较长的散射线,提高射线照相对吸收波长较长的散射线,提高射线照相对比度。比度。1313、铅增屏的增感原理:(、铅增屏的增感原理:(P67P67)铅箔屏受射线激发产生二次电子和二次射线,二次电子和二次射线铅箔屏受射线激发产生二次电子和二次射线,二次电子和二次射线能量很低,极易被胶片吸收,从而增加了
24、对胶片的感光作用。能量很低,极易被胶片吸收,从而增加了对胶片的感光作用。二、射线检测设备和器材二、射线检测设备和器材231414、增感屏上的划伤引起的伪缺陷:(、增感屏上的划伤引起的伪缺陷:(P70P70)铅铅屏表面有划伤时,由于发射二次电子的表面积增大,会使屏表面有划伤时,由于发射二次电子的表面积增大,会使底片上出现细黑线。荧光屏上有划伤时,由于增感面积减小,底片上出现细黑线。荧光屏上有划伤时,由于增感面积减小,底片上相应部位出现亮线。底片上相应部位出现亮线。1515、R10R10系列丝型象质计的公比为系列丝型象质计的公比为1.251.25或或0.80.8,即相邻,即相邻两根金属丝,粗的(编
25、号小的)直径为细(编号大的)两根金属丝,粗的(编号小的)直径为细(编号大的)的的1.251.25倍,细的丝径为粗的倍,细的丝径为粗的0.80.8倍。倍。R10R10系列丝型象质计丝径和线号之间的关系是:系列丝型象质计丝径和线号之间的关系是:Z=6-10LgdZ=6-10Lgd(P71P71)二、射线检测设备和器材二、射线检测设备和器材241616、象质计是用来评价底片影像质量的,并不代表射、象质计是用来评价底片影像质量的,并不代表射线照相可检出的最小缺陷尺寸。线照相可检出的最小缺陷尺寸。例如例如2%2%灵敏度并不意味着工件中尺灵敏度并不意味着工件中尺寸为工件厚度寸为工件厚度2%2%的缺陷一定能
26、检测出来。的缺陷一定能检测出来。特别是特别是对裂纹之类方向性很强的缺陷对裂纹之类方向性很强的缺陷,由于由于其取向和密闭程度的不同,即使底片上显其取向和密闭程度的不同,即使底片上显示的象质计灵敏度很高,有时也有难于检示的象质计灵敏度很高,有时也有难于检出甚至完全不能检出的情况出甚至完全不能检出的情况二、射线检测设备和器材二、射线检测设备和器材251 1、射线照相对比度、射线照相对比度 ,它取决于:,它取决于:、主因对比度、主因对比度-由于不同区域射线强度差异所产生的由于不同区域射线强度差异所产生的对比度叫主因对比度对比度叫主因对比度。公式为:公式为:,影响因素有:,影响因素有:a a、由缺陷引起
27、的透照厚度差、由缺陷引起的透照厚度差TT;b b、射线衰减系数、射线衰减系数 (取决于射线能量、工件材料密度和原子序数);(取决于射线能量、工件材料密度和原子序数);c c、散、散射比射比n n。、胶片对比度、胶片对比度 ,影响因素有:,影响因素有:a a、胶片类型(、胶片类型(););b b、显影条件(配方、时间、温度、显影条件(配方、时间、温度、活度和搅动);活度和搅动);c c、底片黑度、底片黑度D D。三、射线三、射线检测工艺检测工艺262 2、射线照相不清晰度、射线照相不清晰度 ,它取决于:,它取决于:、几何不清晰度、几何不清晰度由于射线源都有一定的尺寸,所以照由于射线源都有一定的尺
28、寸,所以照相时工件轮廓和缺陷边缘会在底片上产生半影,这个半影宽度相时工件轮廓和缺陷边缘会在底片上产生半影,这个半影宽度叫做几何不清晰度。公式为叫做几何不清晰度。公式为 ,影响因素有:,影响因素有:a a、焦点尺寸、焦点尺寸dfdf;b b、焦点至工件表面距离、焦点至工件表面距离L1L1;c c、工件表面至胶片距离、工件表面至胶片距离L2L2。固有不清晰度,影响因素有:固有不清晰度,影响因素有:a a、射线能量;、射线能量;b b、增感屏类型、增感屏类型;c c、屏、屏-片贴紧程度;片贴紧程度;d d、胶片银胶比。、胶片银胶比。三、射线三、射线检测工艺检测工艺273 3、射线照相颗粒度取决于:、
29、射线照相颗粒度取决于:a a、胶胶片片类类型型;b b、射射线线能能量量;c c、显显影影条条件件(配配方方、时间、温度)。时间、温度)。4 4、几何不清晰度计算:、几何不清晰度计算:例题例题:用焦点:用焦点3mm3mm的的X X射线机透照厚度为射线机透照厚度为30 mm30 mm的平板对接焊的平板对接焊缝,焦距缝,焦距600mm,600mm,求几何不清晰度。求几何不清晰度。解:已知解:已知 d=3mm,b=30mm,F=600mmd=3mm,b=30mm,F=600mm 代入公式代入公式 :UgUg.15(mm).15(mm)三、射线三、射线检测工艺检测工艺285 5、射线曝光条件包括的内容
30、:、射线曝光条件包括的内容:X X射线机(型号、规格);射线机(型号、规格);射线胶片(型号);射线胶片(型号);增感屏(类型、厚度);增感屏(类型、厚度);焦距(或源到工件表面距离);焦距(或源到工件表面距离);管电压;管电压;管电流;曝光时间。管电流;曝光时间。6 6、曝光曲线是表示工件厚度、管电压和曝光量(管、曝光曲线是表示工件厚度、管电压和曝光量(管电流曝光时间)之间的关系的曲线。电流曝光时间)之间的关系的曲线。7 7、散射线及其控制(、散射线及其控制(P142P142):):、散散射射线线成成因因散散射射线线是是射射线线与与物物质质相相互互作作用用时时发发生生康普顿效应而产生的能量较
31、低方向改变了的射线。康普顿效应而产生的能量较低方向改变了的射线。三、射线三、射线检测工艺检测工艺29、散射源、散射源-射线透照相时,一切受到射线照相射的物体射线透照相时,一切受到射线照相射的物体都是散射源,如工件、暗盒、墙壁、地板及空气等都是都是散射源,如工件、暗盒、墙壁、地板及空气等都是散射源,其中工件自身是最大的散射源。散射源,其中工件自身是最大的散射源。、散射线的分类、散射线的分类-按散射线的方向可分为:按散射线的方向可分为:a a、前散射、前散射来自暗盒前方的散射;来自暗盒前方的散射;b b、背散射、背散射来自暗盒背面的散射;来自暗盒背面的散射;c c、侧散射(边蚀散射)、侧散射(边蚀
32、散射)-来自工件周围的散射。来自工件周围的散射。、散射线的危害、散射线的危害散射线会使底片灰雾度增大,影象散射线会使底片灰雾度增大,影象对比度降低,使影象模糊,底片质量变差。对比度降低,使影象模糊,底片质量变差。三、射线三、射线检测工艺检测工艺30、控制散射线的措施:散射线无法消除,只能采取适、控制散射线的措施:散射线无法消除,只能采取适当措施减小其影响,主要措施有:当措施减小其影响,主要措施有:a a、选择较高的射线能量(小管透照);、选择较高的射线能量(小管透照);b b、使用铅增感屏,在暗盒背面垫铅板(吸收背散射);、使用铅增感屏,在暗盒背面垫铅板(吸收背散射);c c、在射线管窗口加铅
33、罩或光阑,减小受照射面积;、在射线管窗口加铅罩或光阑,减小受照射面积;d d、在射线管窗口加滤板,吸收波长较长的射线;、在射线管窗口加滤板,吸收波长较长的射线;e e、在工件周围的暗盒上加挡板(减少边蚀影响);、在工件周围的暗盒上加挡板(减少边蚀影响);f f、采用厚度补偿物(厚度差大的工件)。、采用厚度补偿物(厚度差大的工件)。三、射线三、射线检测工艺检测工艺318 8、曝光量的修正和计算:(、曝光量的修正和计算:(P120-122P120-122)、毫安、毫安时间修正(互易律):时间修正(互易律):互互易律易律 例题例题:管电流毫安,曝光时间分钟可得到:管电流毫安,曝光时间分钟可得到满意的
34、射线照片,如果其它条件不变,管电流满意的射线照片,如果其它条件不变,管电流增加到增加到1 1毫安,曝光时间应变为多少?毫安,曝光时间应变为多少?解解:已知:已知 代入代入公式:公式:三、射线三、射线检测工艺检测工艺32、距离、距离曝光量(时间、管电流)修正(平方反比律):曝光量(时间、管电流)修正(平方反比律):例题:透照某工件焊缝,用铅增感,当管电压为例题:透照某工件焊缝,用铅增感,当管电压为200KVP200KVP、管、管电流电流5 mA5 mA、焦距、焦距600mm600mm、曝光时间、曝光时间5 5分钟,底片黑度为分钟,底片黑度为2.02.0。现将。现将管电流改为管电流改为10mA 1
35、0mA、焦距改为、焦距改为800mm800mm、其它条件不变,要得到黑、其它条件不变,要得到黑度相同的射线照片,曝光时间应变为多少?度相同的射线照片,曝光时间应变为多少?三、射线三、射线检测工艺检测工艺33 解:三、射线三、射线检测工艺检测工艺34、利用胶片特性曲线修正曝光量:、利用胶片特性曲线修正曝光量:公式公式:例题例题:透照某工件,曝光量度:透照某工件,曝光量度10mAm10mAm时得到的底时得到的底片黑度为片黑度为 1.01.0,为使底片黑度达到,为使底片黑度达到2.5,2.5,问曝光量问曝光量应变为多少?(已知胶片特性曲线上应变为多少?(已知胶片特性曲线上Lg1.0=2.23,Lg2
36、.5=2.62Lg1.0=2.23,Lg2.5=2.62)解解:三、射线三、射线检测工艺检测工艺35、综合计算、综合计算:例题例题1 1:焦距离:焦距离500mm500mm、管电压力、管电压力200KV200KV、管电、管电流通渠道流通渠道5mA5mA、曝光、曝光4 4分钟得到的底片黑度为分钟得到的底片黑度为 1.01.0。现改用焦距。现改用焦距离离750 mm750 mm、管电流通渠道、管电流通渠道15mA15mA、管电压不变,欲使底片黑度提、管电压不变,欲使底片黑度提高到高到 1.51.5,则曝光时间应变为多少?(已知胶片特性曲线上,则曝光时间应变为多少?(已知胶片特性曲线上LgELgE1
37、.01.0=1.8,LgE=1.8,LgE1.51.5=2.1=2.1)解解:设黑度不变,焦距和管电流变化时:设黑度不变,焦距和管电流变化时:由由 黑度黑度由由1.0 1.0 变为变为1.51.5时,曝光时间应变为:时,曝光时间应变为:三、射线三、射线检测工艺检测工艺36例题例题2 2、用、用型胶片透照某工件,曝光量型胶片透照某工件,曝光量10mAmin10mAmin时得到的底片黑度为时得到的底片黑度为1.01.0。为使底片。为使底片黑度达到黑度达到2.5,2.5,曝光量应变为多少?(已知胶曝光量应变为多少?(已知胶片特性曲线上片特性曲线上Lg1.0=2.23,Lg2.5=2.62Lg1.0=
38、2.23,Lg2.5=2.62)。)。解:解:三、射线三、射线检测工艺检测工艺379 9、射线照相等效系数:(、射线照相等效系数:(P140P140)所谓所谓射线照相等效系数,是指在一定的管电压下,射线照相等效系数,是指在一定的管电压下,达到相同的射线吸收效果的钢的厚度(达到相同的射线吸收效果的钢的厚度(T T0 0)与被检)与被检材料厚度(材料厚度(TmTm)之比,即:)之比,即:例题:已知铝的射线照相等效系数为例题:已知铝的射线照相等效系数为0.080.08,则则50mm50mm厚的铝相当于多厚的钢?厚的铝相当于多厚的钢?解解:三、射线三、射线检测工艺检测工艺381 1、显影剂的作用和成份
39、:、显影剂的作用和成份:显影显影的作用是将已曝光的溴化银还原为金属银的作用是将已曝光的溴化银还原为金属银,常用的,常用的显影剂是米吐尔和对苯二酚。显影剂是米吐尔和对苯二酚。2 2、定影的作用和成份:、定影的作用和成份:定定影影的的作作用用是是将将未未显显影影的的溴溴化化银银溶溶解解掉掉,而而对对已已还还原原的的金属银不发生作用金属银不发生作用,常用的定影剂是海波。,常用的定影剂是海波。3 3、停显液的作用和成份:、停显液的作用和成份:停停显液的作用是中和胶片上的显影剂显液的作用是中和胶片上的显影剂 ,停止显影作用,停止显影作用,常用的停显液是冰醋酸溶液。常用的停显液是冰醋酸溶液。四、暗室处理四
40、、暗室处理39 1 1、放射防护三大要素:、放射防护三大要素:(1 1)、时间防护)、时间防护照射量与时间成正比,控制受照射的时间。照射量与时间成正比,控制受照射的时间。(2 2)、距离防护)、距离防护射线强度与距离的平方成反比,平大人与射源射线强度与距离的平方成反比,平大人与射源之间的距离。之间的距离。(3 3)、屏蔽防护)、屏蔽防护利用物质对射线的吸收作用,在人和源之间放利用物质对射线的吸收作用,在人和源之间放置吸收材料。置吸收材料。2 2、防护计算:、防护计算:(1 1).时间防护计算:时间防护计算:例例1 1:已已知知工工作作地地点点的的剂剂量量率率为为50Sv50Sv,问问工工作作人
41、人员员可可在在此此处处工工作作多少时间?多少时间?五、辐射防护五、辐射防护40解解:每年按:每年按5050周计算,每周剂量限值为:周计算,每周剂量限值为:50mSv/50=1mSv=1050mSv/50=1mSv=103 3SvSv 时间时间=剂量剂量/剂量率剂量率=1000/50=20=1000/50=20小时小时(2 2).距离防护计算:距离防护计算:例例2 2:距距离离一一源源2 2米米处处的的漏漏泄泄空空气气比比释释动动能能率率为为0.4mGy/h0.4mGy/h,散散射射线线空空气气比比释释动动能能率率为为漏漏泄泄比比释释动动能能率率的的9 9倍倍.问问距距源源多多远远处处的的空气比
42、释动能率空气比释动能率可降低到可降低到25Gy/h25Gy/h?解解:距源:距源2 2米处空气比释动能率米处空气比释动能率I I1 1=0.4=0.4(1+91+9)=4mGy/h=4000=4mGy/h=4000Gy/h;Gy/h;五、辐射防护五、辐射防护41(3 3).屏蔽防护计算:屏蔽防护计算:例例3 3:为为将将Co60Co60产产生生的的剂剂量量减减弱弱20002000倍倍,所所需需铅铅厚厚度度为为多少?(已知多少?(已知Co60Co60在铅中的半价层在铅中的半价层Th=1.06cmTh=1.06cm)。)。解:解:五、辐射防护五、辐射防护42、通用要求、通用要求1 1、适用范围:、
43、适用范围:、方法:、方法:射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测等五种无损检测方法涡流检测等五种无损检测方法、对象:、对象:在制和在用金属材料制承压设备在制和在用金属材料制承压设备2 2、术语和定义:、术语和定义:、透照厚度、透照厚度W W射线射线照射方向上材料的公称厚度。多层透照照射方向上材料的公称厚度。多层透照时,透照厚度为通过的各层材料公称厚度之和。时,透照厚度为通过的各层材料公称厚度之和。、圆形、圆形缺陷长宽比缺陷长宽比不大于不大于3 3的气孔、夹渣和夹钨等缺陷。的气孔、夹渣和夹钨等缺陷。六、六、JB/T4730-2019JB/T473
44、0-2019标准标准43、条条形形缺缺陷陷长长宽宽比比大大于于3 3的的气气孔孔、夹夹渣渣和和夹夹钨钨等等缺陷。缺陷。、小径、小径管外管外直径直径D Do o小于或等于小于或等于100mm100mm的管子的管子。3 3、使用原则使用原则、射线和超声检测主要用于承压设备的内部缺、射线和超声检测主要用于承压设备的内部缺陷的检测;磁粉检测主要用于铁磁性材料制承压陷的检测;磁粉检测主要用于铁磁性材料制承压设备的表面和近表面缺陷的检测;渗透检测主要设备的表面和近表面缺陷的检测;渗透检测主要用于金属材料制承压设备的表面开口缺陷的检测;用于金属材料制承压设备的表面开口缺陷的检测;涡流检测主要适用于金属材料制
45、承压设备表面和涡流检测主要适用于金属材料制承压设备表面和近表面缺陷的检测。近表面缺陷的检测。六、六、JB/T4730-2019JB/T4730-2019标准标准44 、铁磁性材料表面检测时,宜采用磁粉、铁磁性材料表面检测时,宜采用磁粉检测。检测。、当当采采用用两两种种或或两两种种以以上上的的检检测测方方法法对对承承压压设设备备的的同同一一部部位位进进行行检检测测时时,应应按按各各自自的的方法评定级别。方法评定级别。、采采用用同同种种检检测测方方法法按按不不同同检检测测工工艺艺进进行行检检测测时时,如如果果检检测测结结果果不不一一致致,应应以以危危险险度度大的评定级别为准。大的评定级别为准。、射
46、线检测、射线检测1 1、适用范围、适用范围 适用于承压设备制造、安装、在用检测中适用于承压设备制造、安装、在用检测中对接焊接接头的射线检测。对接焊接接头的射线检测。六、六、JB/T4730-2019JB/T4730-2019标准标准45 用于制作焊接接头的金属材料包括碳素钢、用于制作焊接接头的金属材料包括碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金和钛及钛合金、镍及镍合金。和钛及钛合金、镍及镍合金。有关支承件和结构件的对接焊接接头的射线有关支承件和结构件的对接焊接接头的射线检测,也可参照使用。检测,也可参照使用。2 2、射线检测技术、射线检测技术 分
47、为三级:分为三级:A A级级低灵敏度技术;低灵敏度技术;ABAB级级中灵敏度技术;中灵敏度技术;B B级级高灵敏度技术。高灵敏度技术。3 3、胶片系统、胶片系统 、分为四类,即、分为四类,即T1T1、T2T2、T3T3和和T4T4类。类。T1T1为为最高类别,最高类别,T4T4为最低类别。为最低类别。六、六、JB/T4730-2019JB/T4730-2019标准标准46 、A A级和级和ABAB级技术应采用级技术应采用T3T3类或更高类类或更高类别的胶片,别的胶片,B B级技术应采用级技术应采用T2T2类或更高类别的类或更高类别的胶片。胶片。、采用、采用射线对裂纹敏感性大的材料进射线对裂纹敏
48、感性大的材料进行射线检测行射线检测,应采用应采用T2T2类或更高类别的胶片。类或更高类别的胶片。4 4、黑度计、黑度计 、黑度计可测的最大黑度应不小于、黑度计可测的最大黑度应不小于4.54.5,测量值的误差应不超过,测量值的误差应不超过0.050.05。、黑度计至少每、黑度计至少每6 6个月校验一次。黑度个月校验一次。黑度片每片每2 2年检定一次。年检定一次。475 5、增感屏、增感屏 射线检测一般应使用金属增感屏或不用增射线检测一般应使用金属增感屏或不用增感屏。感屏。6 6、像质计、像质计 底片影像质量采用底片影像质量采用线型像质计线型像质计测定。线型测定。线型像质计的型号和规格应符合像质计
49、的型号和规格应符合JB/T 7902JB/T 7902的规定,的规定,JB/T 7902JB/T 7902中未包含的丝径、线号及构成等内中未包含的丝径、线号及构成等内容,应符合容,应符合HB 7684HB 7684的有关规定。的有关规定。7 7、表面要求和射线检测时机、表面要求和射线检测时机 、射线检测前,焊接接头的表面应经外、射线检测前,焊接接头的表面应经外观检测并合格。表面的不规则状态在底片上的观检测并合格。表面的不规则状态在底片上的影像不得掩盖或干扰缺陷影像,否则应对表面影像不得掩盖或干扰缺陷影像,否则应对表面作适当修整。作适当修整。六、六、JB/T4730-2019JB/T4730-2
50、019标准标准48 、射线检测应在焊接完工后进行。对有、射线检测应在焊接完工后进行。对有延迟裂纹倾向的材料,至少应在焊接完成延迟裂纹倾向的材料,至少应在焊接完成24h24h后进行射线检测后进行射线检测。8 8、射线检测技术等级选择、射线检测技术等级选择 、射线检测技术等级选择应符合制造、射线检测技术等级选择应符合制造、安装、在用等有关标准及设计图样规定。安装、在用等有关标准及设计图样规定。承压设备对接焊接接头的制造、安装、在承压设备对接焊接接头的制造、安装、在用时的射线检测,一般应采用用时的射线检测,一般应采用ABAB级技术进行检级技术进行检测。测。对重要设备、结构、特殊材料和特殊焊接对重要设