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1、北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文X射线平均衰减系数的测量2505型射线机学 院： 数理与土木工程学院专 业：姓 名：指导老师：应用物理学范玉芳学 号：职 称：163701106824邢秀文讲师中国珠海二二年 五 月诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业论文X射线平均衰减系数的测量2505型射线机是在邢秀文老师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使用的数据真实可靠。承诺人签名： 日期： 年 月 日X射线平均衰减系数的测量2505型射线机摘 要射线检测是无损检测领域的五大常规检测方法之一，衰减系数是代表射线穿透能力的重要参数，是
2、射线检测以及射线防护的重要参考依据。经过阅读相关文献，我们了解到多色射线的衰减系数与管电压存在一定的关系，本论文通过制作X射线曝光曲线，利用Python软件拟取出管电压与曝光曲线的两个系数的相关函数，间接求出平均衰减系数与管电压的关系函数。关键词：射线检测；曝光曲线；衰减系数；管电压北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文Measurement of average attenuation coefficient of X-ray - 2505 type X-ray machineAbstractRadiographic testing is one of the five convent
3、ional testing methods in the field of nondestructive testing. The attenuation coefficient is an important parameter representing the ability of ray penetration and an important reference for radiographic testing and ray protection. After reading the relevant literature, we know that there is a certa
4、in relationship between the attenuation coefficient of polychromatic rays and the tube voltage. In this paper, by making the X-ray exposure curve, using Python software to take out the correlation function of the two coefficients of the tube voltage and the exposure curve, we indirectly find out the
5、 relationship function between the average attenuation coefficient and the tube voltage.Keywords: radiography testing; X-ray; exposure curve; attenuation coefficient; tube voltage目 录一、引 言1（一）论文的目标和意义1（二）本课题国内目前的研究现状1（三）本课题需要解决的问题2二、理论分析2（一）X射线成像检测的基本原理2（二）2505型射线机曝光参数研究的理论推导3三、2505型射线机曝光参数的实验方法、过程4（
6、一） 实验器材41. XXG-2505型便携式X射线机：42. 铅房53. 铅箔增感屏54. 观片灯55. 黑度计56. 暗室设备57. 暗袋68. 标记69. 插片式洗片架610. 洗片槽611. 显影液612. 停影液713. 定影液714. 十阶阶梯试块7（二）实验步骤81. 配置药液82. 训机83. 装片84. 拍片95. 暗室处理96. 胶片的黑度测量与记录9四、数据处理及分析10（一）第一次实验数据10（二）第二次实验数据11（三）分析数据121. 第一次实验数据分析122. 第二次数据分析13五、结论与总结16六、曝光曲线的实际应用及改进举措16（一）曝光曲线的实际应用16（二
7、） 改进措施17参考文献18谢 辞19附 录20Python源代码20一、引 言在X射线探伤中，我们可以从曝光曲线中，研究射线的衰减系数与管电压存在的关系。本论文通过控制相关变量的方法，在实验中改变照射阶梯试块的管电压以及曝光时间，测取阶梯试块各个台阶的黑度值，将所得的全部黑度数据利用Python软件，对其进行多次拟合，制作出射线机的曝光曲线，借此寻求管电压与平均衰减系数的关系函数。（一）论文的目标和意义本次实验意在通过制作XXG-2505型射线机的曝光曲线，尽量保持相关实验因素固定，在指定D=2.5这个黑度值的条件下，根据公式拟合曝光曲线图，总结出管电压与斜率以及截距之间存在的关系，并期望在
8、2505型射线机所允许的电压范围内，可以获得任何一个管电压对应的平均衰减系数以及拟取任何一个管电压对应的曝光曲线。（二）本课题国内目前的研究现状国内研究主要集中在采用多能的X射线,通过总结半经验公式的方式,拟合不同能量下X射线对不同物质的衰减系数1.回顾前面几年以及近期，在无损检测这个领域有许多的研究人士及专业学者都致力于研究与X射线有关的问题，其中比较热门的话题之一就是在材料中的线衰减系数的问题。在2009年，国内的山东大学便以15Mev的X射线作为实验研究对象，其研究内容大体为将物体对X射线的衰减作用全部看作康普顿散射衰减，并且利用相关理论进行公式推导计算出线衰减系数，同时将得出的结果与公
9、测值对比以便进行验证。根据查询到的论文文献，可以得知在此次实验中，实验人员通过理论推导求得： （式1.2.1）其中,为散射光线能量与电子能量之比,r0为电子经典半径，c为真空中光速，为质量密度，为吸收物的原子序数,为吸收物的相对原子质量，NA为阿伏伽德罗常数，得出了纯康普顿散射下物体衰减系数与物体质量密度的线性关系2。为了进一步了解近几年国内对于X射线衰减系数的研究现状，查询大量的相关文献，可以发现：2011这一年，所属我国太原师范学院的物理学的研究人员，曾经就采用专业性的X射线检测实验仪器，直观的测取钼靶激发的低能X射线的透射率，即。其研究目的是通过绘制透射率和厚度的曲线进一步求出衰减系数。
10、阅读文献可以发现，这次研究结果表明：X射线的衰减能被认同是检测物质对于X射线的吸收和散射，而衰减系数大概是吸收和散射的共同影响产生的。但是其中吸收引起的衰减效应应该是远远大于散射引起的衰减效应，所以一般情况下就可以忽略影响较小的散射，因此可以得到射线的吸收系数和波长以及吸收物质的原子序数Z三者的关系式： （式1.2.2）这之中在某一个指定的波长区间内，常数一定的情况下，射线的衰减系数主要受到波长以及被透射物体的影响。具体表现为：波长越长，衰减系数越大，即意味着射线的穿透力越弱；被检测物质额原子序数增大，随之减小，穿透能力随之减弱。其中物质密度对其作用较小，被检测物体的减小时，也减小，射线穿透能
11、力减弱3。（三）本课题需要解决的问题在实验阶段，由于实验室现有的条件中没有提供可以准确测量射线剂量的仪器，这就需要我们在做实验室利用已有条件通过另一种可行方法来获取，并取得对应的数据。这就不可避免的会出现一些问题，因此本文拟解决的关键问题主要有以下几点：第一，如何在实验室射线机允许的条件下，获得尽可能多的有效实验数据；第二，如何在数据处理时，拟合出比较好的的曝光曲线；第三，实验时，如何减小客观因素对实验的影响，尽可能的避免实验误差；第四，如果实验数据中出现异常，如何辨别异常数据，并及时进行补救。二、理论分析（一）X射线成像检测的基本原理X射线检测涵盖了以下几个基本单元：其一，提供射线能量的射线
12、源；其二，可能存在缺陷的被检测物；其三，在非破坏性的原则下，可以将检测物体内部情况可视化的记录显示介质。X射线照相检测是将感光胶片作为记录显示介质，然后将射线能量注入被检测物体中，无损检测工程师可以通过观看检查受到暗室处理后的工业胶片上所呈现出的强度衰减变化判别被检测工件内部的情况是否完好，从而实现不损伤破坏物体也能完成检测工作这个要求。在实际检测中，检测环境等各方面都是非常完美的情况下，如果工件被射线透照的检测区域不存在缺陷，那么射线强度衰减均匀；如果工件被射线透照的检测区域存在缺陷，则存有缺陷的地方其射线强度衰减参差不齐，并不均匀。除了这一方面，工件厚度或物体密度大的检测区，它的射线衰减强
13、度相对高，这就影响到在工业胶片上所暴露出的这个检测区的黑度小；相反情况下，即工件厚度或者物体密度小的检测区，对应的射线衰减强度相对较低，检测区显示的黑度增大；所以工件过后时，工业射线机可能会出现无法彻底透射的情况。（二）2505型射线机曝光参数研究的理论推导由射线强度衰减定律可得: (式2.2.1) 因此可以得到以下式子： (式2.2.2) (式2.2.3) (式2.2.4)对等式两边同时取对数，可以得到以下等式： (式2.2.5) (式2.2.6) (式2.2.7)根据理论推导 （式2.2.8）可得： （式2.2.9） （式2.2.10）而对于某一给定的连续X射线谱都可用公式(式2.2.11
14、)代替，针对规定的X光工业胶片，在规范指定的实验条件下(透照焦距固定，显影、定影的条件保持不变，实验设备固定)，就是不变的，并且对应的透照物的壁厚不变时，也是一个不变的数值，所以对衰减定律两边取对数得: (式2.2.11)设，为常数，得出： (式2.2.12)由射线检测理论可知: （式2.2.13）而对于连续X射线(式2.2.12)则为: (式2.2.14)4X射线的曝光曲线一般情况下有两种表达方式:其一是将管电压(kVP)作为参量，代表曝光量(m Amin)与工件厚度( mm)之间存在的关系，被称作E-T曲线;其二是以曝光量(m Amin)作为参量，表示管电压(kVP)与工件厚度(mm)两者
15、关系，被称作V-T曲线。5三、2505型射线机曝光参数的实验方法、过程（一）实验器材1. XXG-2505型便携式X射线机：整个实验设备包括射线发生器和控制台，连接低压电缆，其设备特点是重量轻，适于实地作业。这之中的“射线发生器”主要由三个部分组成，分别为：X射线发生器、高压发生器和冷却系统，而它也被俗称“机头”。X射线机的核心关键部分指的是X射线管，主要是用来激发X射线。它的工件结构涵括以下几个部分：阴极、阳极、管壳。2. 铅房房屋型的铅制射线防护罩，被用于放置射线机并屏蔽散射线，保护检测人员和其他在场人员的身体健康。3. 铅箔增感屏包括屏基和铅箔。其制作方法是将匀称的铅箔紧密黏合在平整的硬
16、纸板屏基上，铅箔一般选用纯铅或者含5%锑的铅合金，目的是为了增加增感屏的刚性以及耐磨性。在射线透照被检测物之后，可与铅箔发生反应产生二次射线，再次被胶片吸收而增强成像效果，借此发挥增感作用。增感程度除了与原子序数有关，也与增感屏上金属厚度和射线能量有关。铅箔厚度越小，增感度越低，散射线消除率越大。增感屏还可以帮助过滤照射时产生的低能射线，增强清晰度，提高成像对比度。4. 观片灯用于判断缺陷的基本设备之一，分为冷光源和热光源两种。其使用方法是将按照正确操作顺序以及方法通过暗室处理的底片，平整的放到观片灯上，选择合适的亮度，方便检测人员直观清晰的看到被检测物体的缺陷，帮助判断缺陷的类别和大小等特性
17、。由于本次实验是测取阶梯试块的黑度值，一般不需要利用到观片灯。5. 黑度计用于测量底片黑度，分为光电直读式黑度计和数字显示黑度计两种，后者误差较小，实验多用后者。实验室共计有两台黑度计，为了避免客观因素对测取黑度值造成影响，本次实验需要固定使用同一台黑度计。6. 暗室设备暗室主要用于完成拍片前的装片以及处理底片时洗片、干燥等工作，其中需要涵盖以下基础设施：安全灯、定时器、温度计、自来水系统以及合格的排水排污系统等。通常情况下，在保证暗室环境能够维持干燥整洁的条件下，也可将增感屏和感光胶片放置于暗室内，方便实验人员取用。7. 暗袋是一种黑色塑料革膜，通常存放于暗室。实验开始前检测人员需要在暗室用
18、两片铅箔增感屏中带有铅箔的一面夹住感光胶片一并装入暗袋中密封，然后才可把装好胶片的暗袋用于实验。8. 标记一种贴合在塑料薄片上的金属铅字，射线检测时通常附于暗袋表面，用以底片标记并建立档案。实验过程中需将带有铅字的一面放置于辐射范围内与被检测物一同透照，待洗片、干燥完成后，底片方可显现铅字内容。日常的射线检测中，铅字标记主要包括指示标记和定位标记。其中的指示标记含有中英文、数字，用于记录检测人员的姓名首字母、实验代码、实验日期等实验相关参数；定位标记包括一些特殊符号，可被用于记录胶片上的特殊位置，比如中心区域、有效区域等。9. 插片式洗片架不锈钢制，洗片时可将胶片插入其中放入洗片槽内，在需要同
19、时处理多张胶片时，可以帮助检测人员有条不紊的完成洗片工作。10. 洗片槽用于盛放溶液，搭配洗片架使用。由一个不锈钢制的长方体耐腐蚀槽和槽盖组成，槽体深度至少是胶片长度的1.2倍，宽度要求需略宽于洗片架，适用于胶片插入洗片架洗片。使用时需要将溶液装至九成满，在保证胶片能够完全浸泡于溶液的同时也可防止晃动胶片时由于溶液过多而飞溅出来，污染暗室环境。日常不用时需做好密封工作，避免溶液在短期内失效。暗室内一般存放三个洗片槽，分别用以盛放显影液、停影液、定影液。11. 显影液洗片时所需的化学试剂之一，主要作用是令黑白胶片显影。主要的组成物有显影剂、保护剂、促进剂以及抑制剂。配比时需要用到的物质有水、无水
20、亚硫酸钠、对苯二酚、溴化钾、米吐尔之类的。特别强调，需要最先加入的是米吐尔，因为它的化学特性是不溶于亚硫酸钠。等到其差不多完全溶解后再加入无水亚硫酸钠和其他成分。因为显影液的温度对成像影响很大，一般其适宜的温度范围是30到50，所以在配制显影液时需要严格把控水温，温度过低不易溶解，温度过高则易于氧化。12. 停影液洗片时所需的化学试剂之一，也被称作停显液，主要作用是停止显影、中和胶片上残留的显影液借此保护定影液成分不受影响。成分包含水、冰醋酸、无水硫酸钠等。本次实验用到的停显液是用水和白醋以一定比例配制而成的。13. 定影液洗片时所需的化学试剂之一，主要作用是巩固胶片成像效果。配制时需要利用到
21、的物质有温水、硫代硫酸钠、硫代硫酸铵、无水亚硫酸钠、冰醋酸、硼酸、硫酸铝钾等。在配制的温度要求上，由于成分之一的硫代硫酸钠遇水发生化学反应会吸收热量，因此配置定影液的适宜温度是60到70。同样，配制时需严格按照药剂的使用说明方法进行，依次加入，进行调配。14. 十阶阶梯试块一种钢制的均匀递加十阶阶梯试块，厚度为2到20，本次实验需要用到两块阶梯试块，并用两支长度为18mm左右的粉笔放置两阶梯试块中间起到支撑作用，防止两个阶梯试块发生晃动，影响拍片效果。表3.1.1 实验方案各参数射线机型号XXG-2505焦距（60+10）cm射线机电流5mA辐射剂量计型号RG1000胶片尺寸300*80mm胶
22、片型号大铜锣-2型增感屏材质铅增感屏厚度0.1mm射线机焦点尺寸2mm显影时间5min显影温度20左右定影时间15min透照布置如下图：图3.1.1 透照布置图（二）实验步骤1. 配置药液实验前需要提前一天的时间，按照正确的方法，配置好显影液、停显液、定影液，在配制显影液和定影液时需用温水溶解保护剂后才能加入剩余对应的药剂。配置过程中需按照一个固定的方向充分搅拌，其目的是为了在促进药粉溶解的同时防止过多的空气进入，待药粉基本溶解后添加水到规定的容积，不能过多或者过少是因为药液浓度需要一定。配制工作全部完成后将溶液槽用盖子封好，静放24小时后就可用于洗片。 2. 训机很久没有使用或者工作过的射线
23、机需要在实验开始前完成非常重要的训机工作，其目的是排出真空管里的气体，提高管内的真空度，确保后续实验过程中机器可以正常使用。训机具体的操作步骤是：在X射线机允许范围内，让射线机从额定最低管电压开始曝光、然后停机冷却，完成第一次“排气”，之后逐渐增大电压，直到达到最大额定电压值，完成最后一次排气，即训机完成。若训机过程中出现管电流不稳定的状况，应立即停止，隔段时间重新开始。3. 装片装片前，预先布置好暗袋和增感屏，为了减小误差，避免客观因素对实验数据造成影响，本次实验的所用胶片是全新未拆封使用的胶片，装片工作开始前需要确认盒子内的胶片没有受到损害并且不曾被曝光之后，才能进入到暗室里。进入暗室之后
24、，需要关闭房间门以及所有灯光，完全黑暗不会因操作不当使胶片不慎曝光的条件下才可以开始装片，即将两块铅箔增感屏带有铅箔的一侧夹紧一张感光胶片对齐装入一支暗袋中，检查胶片都装取完整后，密封严暗袋，离开暗室前需要把未使用的胶片放入盒中重新密封保存好。4. 拍片采用图3.1.1所示的阶梯试块摆放方式，提前布置好。在阶梯试块合适的位置上摆放铅字，对应实验中的管电压和曝光时间，例如管电压为150KV，曝光时间为1min，铅字可以摆放成151，这个实验工序的目的是为了透射完成后，经过暗室处理后的胶片上能够留下并且显示铅字痕迹，方便后续测量以及统计黑度数据。调整好透照焦距，将2505型射线机的射线中心对齐阶梯
25、试块台阶面中心。之后根据事先安排好的透照顺序用多个管电压和不一样的曝光时间对阶梯试块进行透照。管电压从最小值150KV以每10KV的递进，逐步增加到最大值250KV，射线机管电流的额定值为5mA。论文后续处理实验数据，绘制曝光曲线时，为了更轻松的求取对数，透射时采用的曝光时间可以定为1min、2min、4min。同一个管电压下，需要拍摄3张胶片，每更换一次阶梯试块下放置的胶片，需要改变一次曝光时间，同时及时更换阶梯试块上的铅字标记，要求铅字标记和实际的管电压以及曝光时间相对应。5. 暗室处理将透照好的胶片继续密封在暗袋中，拿到暗室里，从暗袋中取出之前，务必确保暗室是足够黑暗，不会让胶片曝光，之
26、后小心的将胶片从暗袋中取出，并插入洗片架内固定好，按照射线检测程序中规范的胶片处理步骤，进行显影、停显、定影、水洗、干燥这几个步骤，这就是完整的胶片暗室处理工序。6. 胶片的黑度测量与记录对经过完整的暗室处理之后的胶片，利用同一台黑度计对每张胶片，每个台阶，按照阶梯厚度从4mm到40mm的顺序依次取对应的黑度值并记录表格；之后根据黑度D=2.5时的阶梯试块厚度制作相应的曝光曲线，因为实验室客观因素的影响，大部分的实验数据都没有直接对应到D=2.5的厚度值，这个时候就需要利用Python软件，把包括D=2.5在内的三个相邻的厚度值，导入Python中，通过拟出一条对应的黑度-厚度曲线的这种方式，
27、自动计算出每一管电压，每一曝光时间下黑度2.5所对应的阶梯厚度。为了确保黑度的测取不受客观因素影响，故测取黑度时需要固定使用同一台黑度计，同时每次测取，在同一个台阶至少测取3次，取平均值，尽可能避免实验误差。四、数据处理及分析（一）第一次实验数据表4.1.1 黑度数据表编号4mm8mm12mm16mm20mm24mm28mm32mm36mm40mmY1512.941.851.240.870.64Y1522.511.581.020.730.55Y1542.551.681.130.780.58Y1613.021.861.200.830.61Y1622.901.861.230.860.64Y1642
28、.901.861.260.870.64Y1713.592.311.491.020.74Y1723.432.261.481.020.73Y1743.552.461.621.090.78Y1813.812.531.661.130.80Y1823.902.651.781.240.90Y184/ 3.042.171.581.21Y191废片 / / / / / / / / / Y192/ 3.622.732.131.75Y194 / 3.832.932.301.90Y201 / 3.432.331.601.14Y202 / 3.612.551.821.35Y204 / /2.962.191.641.3
29、11.28Y211 / 3.302.501.961.591.351.201.12Y212/ / 3.522.762.251.911.701.63Y214/ / / 3.172.572.222.09Y221 / / 3.192.291.651.220.960.780.72Y222 / / 3.512.621.981.531.241.16Y224 / / / 3.152.441.961.76Y231 / / / 3.082.431.991.701.511.46Y232 / / / 3.482.822.362.051.96Y234 / / / / 2.932.72Y241 / / 3.632.631
30、.901.361.010.780.68Y242 / / 3.902.942.131.541.130.95Y244 / /3.512.601.951.62Y251 / / / 3.222.431.831.421.161.05Y252 / / / 2.922.281.841.63Y254 / / / / / 2.852.50（二）第二次实验数据表4.2.1 黑度数据表编号4mm8mm12mm16mm20mm24mm28mm32mm36mm40mmY1514.242.521.490.960.670.520.44Y1523.982.511.581.020.730.55Y1543.912.551.681
31、.130.780.58Y1612.951.791.140.800.600.49Y1622.901.861.230.860.64Y1642.901.891.260.870.64Y1713.592.311.491.020.740.56Y1723.432.261.481.020.73Y1743.552.401.621.090.78Y1813.812.531.661.130.800.62Y1823.902.651.781.240.90Y1843.022.111.501.130.910.87Y1912.871.891.280.910.69Y1923.032.061.421.030.79Y1943.432
32、.441.731.270.940.88Y2013.292.231.501.050.780.600.490.48Y2023.442.381.631.140.840.650.60Y2043.742.651.821.281.000.92Y2113.732.591.761.230.900.680.560.53Y2123.932.811.951.360.980.760.71Y2143.182.251.571.151.01Y2214.082.932.041.421.020.770.61Y2223.112.201.551.110.830.73Y2243.512.521.781.271.08Y2313.372
33、.381.681.210.900.700.62Y2323.572.571.831.300.960.82Y2342.972.111.511.26Y2413.722.701.911.361.000.770.67Y2423.902.892.071.491.100.91Y2443.342.431.741.42Y2514.023.002.151.541.140.860.73Y2524.233.212.351.701.241.02Y2543.712.741.991.60（三）分析数据1. 第一次实验数据分析第一次实验完成后，对33张胶片测取黑度，整理成Excel表格之后，利用Python进行了初步的数据处
34、理，发现整体数据出现大量的不正常，如图4.3.1所示。为了后续重新实验能够获取正确的有效数据，于是对整个实验过程进行回顾，经过筛查发现同一天拍摄的6张片中，基本都是后拍摄的3张片数据有问题。跟论文指导老师讨论分析后，猜测出现这个情况的原因可能是射线机使用年限过久，机器老化，内部性能不稳定。因此考虑当同一天短时间内一次性拍片次数过多，射线机连续工作时间较长，休息时间不充分时，可能会导致后面拍的片子黑度出现问题。图4.3.1 第一次实验曝光曲线根据图4.3.1，可以直观的发现，第一次实验数据中管电压为190KV-250KV这几组数据拟合出的曝光曲线顺序出现错乱，并不符合实际使用的曝光曲线，因此需要
35、重新进行第二次的实验，重新获得数据，制作曝光曲线。由于实验室没有同型号的对比射线机可以进行对比试验，确认是否是射线机本身因素的影响造成实验数据出现大量问题。在经过与指导老师商量，探讨之后，还发现射线机的实际曝光时间，也与控制台仪表显示的时间有出入。具体情况为：实验前期选定的三个曝光时间，即1min，2min，4min，通过利用手机计时器同步计时，发现实际曝光时间分别为1分18秒，2分19秒，4分21秒。为了确定这个曝光时间是否还会随管电压增加发生改变，又在不同管电压下分别测取了实际曝光时间，发现这个变化基本稳定。因此，后续重新实验时，为了防止射线机长时间工作，性能不稳定，每天控制拍片数量为3张
36、，保证射线机充足休息，同时在后期对实验数据处理时，采用真实的曝光时间处理数据。经过第一次制作曝光曲线实验的失败，可以发现，当射线机工作时间有一定年限后，内部性能可能会出现问题，而实验室的射线机实际曝光时间延长，影响黑度数据过大，如果在实际工作中出现这个问题，可能对检测结果的准确程度造成一定程度的影响，这就更加表明在射线机使用相当一段时间后，重新绘制曝光曲线是十分必要的工作。2. 第二次数据分析在经过对第一次实验进行分析，找出可能存在的问题之后，对第二次实验进行针对性改进，具体方法为确保射线机有足够的休息时间，控制每天的拍片数量，将原来每天拍摄6张片改为每天拍摄3张片，并对第一次实验筛选出的无效
37、数据全部重做，重新测取黑度后整理出黑度数据，经过Python初步处理后发现数据有了相当大的改观，因此决定采用第二次的数据进行分析。数据处理的第一步，需要利用Python拟合黑度厚度曲线，为了节省时间，在这个地方我们直接利用Python的编程语言自动计算各个管电压下黑度2.5对应的台阶厚度。这一步处理时，我们只需要用到包含黑度2.5在内的3个数据来进行处理，避免数据过多，而不利于绘图。结果如图4.3.2和图4.3.3所示：图4.3.2 150KV、1.3min黑度拟合图 图4.3.3 150KV、2.317min黑度拟合图每一种管电压对应的3个曝光时间，其黑度2.5对应的阶梯试块厚度如下表：表4
38、.3.1 各管电压各曝光时间黑度2.5对应的厚度（mm）tTU15016017018019020021022023024025018.19.111.212.113.214.816.417.719.420.822.1212.013.215.016.517.919.421.222.524.325.727.2416.217.219.622.023.724.726.828.129.931.632.8 找出各管电压下黑度2.5对应的台阶厚度之后，为了求拟出管电压与曝光曲线的两个系数的相关函数，间接求出平均衰减系数与管电压的关系函数，我们利用Python进行初步处理，绘制出未经拟合的11条曝光曲线，如下图
39、所示：图4.3.4 曝光曲线未修正根据图4.3.4，可以较为直观的看到，利用Python对33张胶片的黑度进行初步处理后绘制出的曝光曲线比第一次实验绘制出的曝光曲线有了较好的改观，之前出现次序错乱的实验组也恢复正常顺序。这也进一步验证，在射线机连续工作较长一段时间，如果不及时停机让机器充分冷却休息，可能会在后续拍片时，影响到胶片黑度，从而影响到检测人员对底片呈现出的图像进行辨别。在实际生产工作中，就可能影响到检测人员对被检测物体的缺陷性质的评判。已知曝光曲线可以表达为，经过对黑度数据初步处理获得未修正的曝光曲线之后，我们就需要进一步研究管电压U与曝光曲线的两个系数A、B的函数式，并间接求出平均衰减系数与管电压的关系函数。具体为，利用Python对每一个管电压拟出曝光时间的对数黑度2.5对应阶梯试块厚度的拟合函数的系数A、B，如下表所示：表4.3.2 每个管电压对应的系数A和BU150160170180190200210220230240250A15.5015.5415.8918.8520.12