射线探测原理与技术全解55页PPT

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《探测射线的方法》课件

医学影像诊断
医学影像诊断
利用探测射线技术，如X射线和计算机断层扫描（CT），可以生成人体内部结构的图像，帮助医生准确诊断疾病。
核磁共振成像（MRI）
利用磁场和射频脉冲，探测人体内氢原子的分布，生成高分辨率的图像，用于诊断神经系统、肌肉和关节等疾病。
工业无损检测
材料检测
通过探测射线技术，可以检测金属、复合材料等材料的内部结构和缺陷，确保产品质量和安全性。
开发新型探测材料与器件
要点一
新型探测材料
研究具有优异性能的新型探测材料，如高灵敏度、低噪声、抗干扰等。
要点二
新型探测器件
开发基于新型材料和工艺的探测器件，提高探测器的性能和稳定性。
拓展探测射线技术的应用领域
医疗领域
环境监测
利用射线探测技术进行医学影像诊断、放射治疗监测等，提高医疗水平和治疗效果。
电离法的优缺点
精度低
电离法测量射线时，其探测器的精度较低，误差较大。
响应速度慢
电离法测量射线时，其探测器的响应速度较慢。
探测射线技术的发展趋势与展
05
望
提高探测灵敏度与分辨率
探测灵敏度
采用新型探测材料和优化探测器结构，提高对射线信号的响应能力，降低探测限。
分辨率
通过改进信号处理技术和算法，提高对不同类型射线的区分能力，实现高分辨率探测。
响应速度快
闪烁计数器能够快速响应射线的出现和消失，具有较高的时间分辨率。
闪烁法的优缺点
• 选择性好：不同的闪烁物质对不同类型射线有不同的响应，有助于区分不同来源的辐射。
闪烁法的优缺点
设备昂贵
闪烁计数器及配套设备较为昂贵，增加了使用成本。

射线检测的主要方法及原理PPT课件

荧光与闪烁原理
总结词
某些物质在射线作用下会发出荧光或闪烁光，可用于检测和识别物质。
详细描述
某些物质在射线作用下会发出荧光或闪烁光，这是因为射线能量激发了物质的电子，使其跃迁至较高能级，当电子返回低能级时释放出光子。这种荧光或闪烁光可用于检测和识别物质。
成像与重建原理
总结词
通过测量穿过被检测物体的射线，利用计算机技术重建物体的内部结构。
射线检测的主要方法及原理ppt课件
目录
• 射线检测概述 • 射线检测的主要方法 • 射线检测的原理 • 射线检测的应用领域
01
射线检测概述
定义与特点
定义
射线检测是一种无损检测技术，通过利用放射性物质发射的射线对物体进行穿透，检测物体的内部结构和缺陷。
特点
射线检测具有非破坏性、高精度和高可靠性，能够检测各种材料和复杂结构的内部缺陷和异常。
在焊接过程中，射线检测能够检测出焊缝中的裂纹、气孔、夹杂等缺陷，确保焊接质量。
复合材料检测
射线检测能够检测复合材料中的分层、脱粘、孔洞等缺陷，确保复合材料的质量和安全性。
石油和天然气管道检测
射线检测能够检测管道焊缝的内部缺陷，确保管道的安全运行。
医学影像诊断
01
02
03
X射线成像
利用X射线穿透人体组织，在胶片或数字成像设备上形成影像，用于诊断骨折、肺部感染等。
γ射线检测
γ射线检测是利用放射性元素发出的γ 射线对物质进行穿透，通过测量穿透后的γ射线强度来检测物质内部结构的一种无损检测方法。
γ射线检测的优点是检测速度快、精度高、对形状复杂的部件也能进行全面检测。
γ射线检测具有较高的穿透能力和较高的分辨率，能够检测出金属、陶瓷、玻璃等材料中的气孔、裂纹、夹杂物等缺陷。

探测射线的方法ppt

盖革-米勒计数器，只能对粒子进行计数
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电磁波谱
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谢谢您的观看！
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原理：实验时，先往云室里加入少量酒精，使室内充满酒精的饱和蒸汽，然后迅速向下拉动活塞，室内气体膨胀，温度降低，酒精蒸汽达到过饱和状态。这时如果有射线粒子在云室气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸汽就会以这些粒子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹。
·威尔逊云室利用了射线的电离本领。威而逊云室
物理实验气泡室.小视频
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粒子通过气泡室时的照片
·带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹力 ·气泡室利用了射线的电离本领。
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三、盖革米勒计数器
窗口
阴极
阳极
粒子
接放大器
外面是玻璃管，里面导电圆筒接电源负极，筒中央的金属丝接正极。玻璃管中装低压惰性气体及少量酒精蒸汽或溴蒸汽，在金属丝和圆筒间加适当大小的电压。电路中接放大器。
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二、气泡室
气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是液体，如液态氢。控制气泡室内液体的温度和压强，使温度略低于液体的沸点。当气泡室内压强突然降低时，液体的沸点就变低，在一定的时间间隔内液体处于过热状态，但不会马上沸腾，这时如果有高速带电粒子通过液体，在带电粒子所经轨迹上不断与液体原子发生碰撞而产生低能电子（即使液体原子电离），因而形成离子对，这些离子在复合时会引起局部发热，从而以这些离子为核心形成胚胎气泡，经过很短的时间后，胚胎气泡逐渐长大，就沿粒子所经路径留下痕迹。如果这时对其进行拍照，就可以把一连串的气泡拍摄下来，从而得到记录有高能带电粒子轨迹的照片。照相结束后，在液体沸腾之前，立即压缩工作液体，气泡随之消失，整个系统就很快回到初始状态，准备作下一次探测。

X射线的探测PPT演示文稿

电离电荷对数/m ❖ Dair =(1-g) Kair
g——带电粒子的动能在慢化过程中转化为辐射能量的份额
•23
电荷收集装置——探测器（电离室、半导体及其他探测器）
❖相同时间内，辐射场强度正比于收集到的电离电荷量——刻度仪器
•24
空气电离室 + 显示设备照射量计
❖ 电离室——非密封空腔，容积固定m=ρV。
•10
1.3 实际X 射线
❖ 特征X射线+连续X射线（特征谱 +连续谱）
X射线是人工射线装置产生的射线 X射线是原子核外电子跃迁及电子骤然减速的产物
•11
2 γ射线的产生
原子核由高能级向低能级跃迁过程中，多余的能量以电磁辐射的形式释放出。这种电磁辐射就是γ射线。特征谱。
•12
3 X射线和γ射线
❖ 都是电磁波——为使系统能量最低而达到稳定状态 ❖ X射线：原子核外特征谱+连续谱
γ射线：原子核内特征谱
❖ 光子 : ε=hν=hc/λ
ε——光子能量 ν——光子频率 c——真空中的光速
λ——真空中的波长
•13
•14
4 X、γ射线的探测
❖ 射线感知探测射线
•15
射线照射物体的效应—— 电离电荷Q 、损伤、热、韧致辐射….
的能量
适用介质
适用辐射类型
空气 X、γ射线
任何介质
非带电粒子辐射
任何介质任何辐射
•21
❖ 同一辐射场处，照射量相同，放入不同物质， K或D不一定相同。
❖ 选择物质为空气——空气比释动能或空气吸收剂量。
❖ 常用空气比释动能Kair，但目前无国家基准*。
•22

射线探伤PPT课件

裂纹主要是在熔焊冷却时因热应力和相变应力而产生的，也有在校正和疲劳过程中产生的，是危险性最大的一种缺陷。裂纹影像较难辨认。因为断裂宽度、裂纹取向、断裂深度不同，使其影像有的较清晰，有的模糊不清。常见的有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑裂纹，分布在焊缝上或热影响区。
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2）未焊透未焊透是熔焊金属与基体材料没有熔合为一体且有一定间隙的一种缺陷。在胶片上的影像特征是连续或断续的黑线，黑线的位置与两基体材料相对接的位置间隙一致。图是对接焊缝的未焊透照片。
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象质等级 • A级——成象质量一般，适用于承受负载较小的产品和部件。
• AB级——成象质量较高，适用于锅炉和压力容器产品及部件。 • B级——成象质量最高，适用于航天和核设备等极为重要的产品和部件
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增感屏及增感方式
由于X射线和γ射线波长短、硬度（见下文）大，对胶片
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射线曝光曲线图
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第四节焊缝射线底片的评定
利用观片灯﹑黑度计等仪器和工具进行评片。包括底片质量的评定﹑ 缺陷的定性和定量﹑焊缝质量的评级等内容。
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一、底片质量的评定
灵敏度
黑度值
• 黑度值是射线底片质量的一个重要指标。
• 射线照相灵敏度是以底片上象质计影象反映的象质
第一节射线探伤的基本原理
射线的种类
• γ射线 • 放射性物质内部原子核衰变产生γ射线
• 高能X射线 • 通过加速器使灯丝释放的热电子获得高能量后撞击射线靶而产生的穿透力大灵敏度高透照幅度宽
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一、射线的产生及其性质
1. 射线的产生

探测射线的方法、放射性的应用与防护课件

2．气泡室 (1)原理：气泡室的原理同云室的原理类似，
所不同的是气泡室里装的是液体，控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点。当气泡室内压强突然降低时，液体的沸点变低，使液体过热，此时让射线粒子射入室内，粒子周围就有气泡形成。用照相机拍摄出径迹照片，根据照片上记录的情况，可以分析粒子的性质。 (2)气泡室和云室的比较：气泡室的工作原理与云室相类似，云室内装有气体，而气泡室内装的是液体。相同之处在于都可以形成射线粒子的运动径迹，通过研究径迹，研究射线的性质。
④用射线照射植物，引起植物的变异，也可以利用它杀菌、治病等。
(2)做示踪原子
把放射性同位素原子通过物理或化学反应的方式掺到其他物质中，然后用探测仪进行追踪，这种使物质带有“放射性标记”的放射性同位素原子就是示踪原子。例如：
①在农业生产中，探测农作物在不同的季节对元素的需求。
②在工业上，检查输油管道上的漏油位置。
二、核反应及核反应方程 1．核反应的条件用 α 粒子、质子、中子，甚至用 γ 光子轰击原子核使原子核发生转变。 2．核反应的实质用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变。
3．原子核人工转变的三大发现 (1)1919 年卢瑟福发现质子的核反应： 174N＋42He―→187O＋11H (2)1932 年查德威克发现中子的核反应： 94Be＋42He―→162C＋10n (3)1934 年约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应：2173Al＋42He―→3105P＋10n；3105P―→3104Si＋01e
3．放射性同位素的主要应用
(1)利用它的射线
①利用放出的γ射线检查金属部件是否存在砂眼、裂痕等，即利用γ射线进行探伤。

射线探测原理与技术

辐射防护与安全基础
3）光电倍增管 a. 基本原理和构造光电倍增管是利用光电效应将光转换成光电子，由光电子形成的电流来记录微弱闪光的元件。作用：光电转换、电子倍增、信号输出三个基本组成部分：光阴极、次阴极、阳极
中华人民共和国环境保护部培训
辐射防护与安全基础
光阴极接受光子并放出光电子的电极作用：光电转换次阴极光阴极产生的光电子被加速、聚焦、倍增作用：电子倍增阳极收集经倍增放大后所产生的所有电子作用：信号输出
（光子收集效率） F ph
4. 调节光电倍增管得分压电阻，提高集效率）
gc (电子收
5. 闪烁体与光电倍增管相匹配增加 Qk （光电转换效率）
中华人民共和国环境保护部培训
辐射防护与安全基础 3. 半导体探测器
工作原理探测介质与气体探测器类似半导体材料 Si或Ge 能量分辨率高主要优点时间响应快（10-9秒）
中华人民共和国环境保护部培训
辐射防护与安全基础
收集光子、光电转换
利用反射物和光导将闪烁光子尽可能多地收集
到光电倍增管的光阴极上，由于光电效应，光子在光阴极上打出光电子光能→电子
中华人民共和国环境保护部培训
辐射防护与安全基础
光电子在光电倍增管中倍增，数量由一个增加到104 ～109 ，电子流在阳极负载上产生电信号，输出幅度几百 mV～ V, 在一定的条件下正比于入射粒子损失的能量，脉冲计数正比与入射粒子强度。记录分析
成高空间分辨、快时间相应的探测器。
线性范围宽：在很大的能量范围内，探测器输出脉冲幅度与所测射线的能量成正比。
中华人民共和国环境保护部培训
辐射防护与安全基础
表4.2 不同探测器能量分辨率的比较

射线检测PPT课件

min
1.24 U
(nm)
不同管电压下钨靶连续X射线
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第二章射线检测
2、标识X
根据原子结构理论，原子吸收能量后将处于受激状态，受激状态原子是
不稳定的，当它回复到原来的状态时，将以发射谱线的形式放出能量。在X 射线管内，高速运动的电子到达阳极靶时将产生连续X射线。如果电子的动
能达到相当的数值，可足以打出靶原子(通常是重金属原子)内壳层上的一个电子，该电子或者处于游离状态，或者被打到外壳层的某一个位置上。于是原子的内壳层上（低能级处）有了一个空位，邻近高能级壳层上的电子便来填空，这样就发生相邻壳层之间一系列电子的跃迁。外层高能级上的电子向内层低能级跃迁时将释放出多余能量，从而发射出X射线。显然，这种X射线与靶金属原子的结构有关，其能量或波长是确定的，因此称其为标识X射线或特征X射线。标识X射线通常频率很高，波长很短。
姆逊效应或电子对的产生，使射线被吸收和散射而引起的。由此可知，物质愈厚，则射线穿透时的衰减程度也愈大。
射线衰减的程度不仅与透过物质的厚度有关，而且还与射线的性质(波长)、物体的性质(密度和原子序数)有关。一般来讲，射线的波长愈小，衰减愈小；物质的密度及原子序数愈大，衰减也愈大。但它们之间的关系并不是简单的直线关系，而是成指数关系的衰减。
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第二章射线检测
X射线波长范围约为0.0006～100 nm, X射线检测中常用的波长范围为0.001～0.1 nm。
(10-9 m)
射线的波长分布
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第二章射线检测 2、 γ射线 γ射线是一种波长比X射线更短的射线，波长范围约为0.0003～0.1 nm，频率
范围约为3×1012～1×1015MHz。工业上广泛采用人工同位素产生γ射线。由于γ射线的波长比X射线更短，所

探测射线的方法ppt课件

教育课程
RESEARCH RESULTS AND APPLICATIONS
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