第三章射线照相质量的影响因素

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总结
因素
含义
影响
对比度 影像与背景的黑度差 决定在射线透照方向上可识
别细节的尺寸
不清晰度 影像边界扩展的宽度 决定在垂直于射线透照方向
上可识别细节的尺寸
颗粒度 影像黑度的不均匀性 决定可显示的细节最小尺寸
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灵敏度和缺陷检出的有关研究
• 射线照相灵敏度：是对比度、不清晰度和 颗粒度三大要素的综合结果。
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概述
• 影响灵敏度的三大要素：
对比度△D——缺陷影像与其背景
的黑度差 不清晰度U——影像轮廓边缘黑
度过渡区的宽度
颗粒度σD——影像黑度的不均匀
程度
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概述
• 影响射线照相灵敏度的因素
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射线照相对比度
• 影像：底片上不同黑度的阴影构成。 • 底片对比度（底片反差）：底片上某一小区域
• 原因： 光子穿过乳剂层时，激发出电子，使乳化 银颗粒产生潜影造成影像边界的扩散和轮 廓的模糊。
• Ui的大小： 散射电子在乳剂层中的作用的平均距离。
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射线照相不清晰度 ——固有不清晰度——影响因素
• 能量因素 射线光子的能量越高，激发出的电子动能就 越大，在乳剂层中的射程越长， Ui越大。
• 计算 在100-400kV内，固有不清晰度为：
底片上可识别最小缺陷或最小细节的尺寸。 • 灵敏度分类：绝对灵敏度、相对灵敏度。
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概述
• 绝对灵敏度 底片上所能发现的沿射线穿透方向上的最小缺陷 的尺寸。
• 相对灵敏度 底片上所能发现的沿射线穿透方向上的最小缺陷 的尺寸与穿透厚度之比。
• 灵敏度的测量 像质计（透度计）——像质计灵敏度。
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概述
• 像质计灵敏度≠自然缺陷灵敏度 像质计灵敏度↑→自然缺陷灵敏度↑
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射线照相颗粒度
• 定义：描述在均匀曝光下，底片黑度地不均匀性 。黑度不规则变化的统计平均值
• 原因： 感光乳剂中溴化银晶体分布的随机性； 单位面积内溴化银晶体的数目（尺寸）的随机性； 射线光子吸收的随机性； 显影条件和过程。
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射线照相Biblioteka Baidu粒度
• 影响因素 胶片、射线能量、曝光和显影。
• 结论 感光乳剂粒度↑ 射线能量↑ 曝光量↓黑度↓ → 颗粒度↑
• 几何不清晰度的计算
No Image
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射线照相不清晰度 ——几何不清晰度
• 最大几何不清晰度的计算 相当于射线源侧工件表面缺陷或放置的像质计的 几何不清晰度。
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射线照相不清晰度 ——几何不清晰度
• 影响因素： 射线源焦点尺寸、焦距、工件厚度。
• 提高几何清晰度措施： 选择小焦点射线源；选择大焦距。
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射线照相对比度 ——影响主因对比度的因素
• △T——与缺陷的尺寸及透照方向有关； • μ——与工件的材质和射线能量有关； • μ‘——与缺陷的材质和射线能量有关； • n——与散射的控制有关。
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射线照相对比度 ——影响主因对比度的因素
• 结论 为提高主因对比度的措施： 选择透照方向，使△T↑ 选择低能射线， 使μ ↑ 减少散射，使n↓
• 对射线检测的影响： F↑→Ug↓→影像质量↑ ↓ 射线强度↓→曝光时间↑
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射线照相不清晰度 ——几何不清晰度
• 在射线透照场中的不同位置，焦点尺寸不 同（阴极一侧较大）， Ug也不同——平板 照相时底片上各点的Ug不同；
• 特殊工件如环焊缝的Ug复杂。
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射线照相不清晰度 ——几何不清晰度
• 例1 平板对接焊缝厚度为20mm，射线源焦点为2mm，焦 距为700mm，忽略焊缝加强高，求几何不清晰度。
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射线照相灵敏度的影响因素
• 概述 Introduction • 射线照相对比度 Contrast • 射线照相不清晰度 Unsharpness • 射线照相颗粒度 Graininess
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概述
• 无损检测灵敏度：发现最小缺陷的能力。 • 评价射线照相影像质量（Image Quality）指标
灵敏度。 • 射线照相灵敏度
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射线照相不清晰度 ——固有不清晰度——影响因素
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射线照相不清晰度 ——固有不清晰度——影响因素
• 增感屏因素 射线光子穿过增感屏时发射出电子使乳化银颗粒 产生潜影，同样产生固有不清晰度。
• 要素 增感屏材质：在中低能量射线照相中，使用铅屏 不使用铅屏的Ui大；在γ射线和高能X射线照相中 ，使用铜、钽、钨增感屏比铅屏的Ui小； 厚度； Ui与厚度有关； 使用情况：如果屏与胶片贴合不紧， Ui明显大。
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射线照相不清晰度
• 不清晰度：几何不清晰度、固有不清晰度。
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射线照相不清晰度
• 几何不清晰度Ug 由于射线源有一定尺寸引起。
• 固有不清晰度Ui 由于电子在胶片中散射引起。
• 总的不清晰度
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射线照相不清晰度 ——几何不清晰度
• 几何不清晰度：因射线源有一定尺寸，使缺陷在 底片上的影像边缘产生一定宽度的半影。
与相邻区域的黑度差。 • 有利影响：对比度↑→灵敏度↑ • 不利影响：对比度↑→宽容度↓有效判定区↓
曝光时间↑检测速度↓检测成本↑
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射线照相对比度——理论计算
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射线照相对比度
底片对比度△D的构成： • 主因对比度△I/I——根本原因； • 胶片对比度G——主因对比度的放大系数；
二者共同作用的结果。
第三章射线照相质量的 影响因素
2020年7月8日星期三
内 容 Contents
• 射线照相灵敏度的影响因素
Some Factors Influencing sensitivity for RT
• 灵敏度和缺陷检出的有关研究
Study on sensitivity and detectability for RT
• 例2 采用双壁双影透照φ76×3的管子对接焊缝，已知X射 线机焦点尺寸为3mm，焦距为600mm，焊缝表面加 强高为2mm，焊缝根部没有加强高，求胶片侧焊缝和 射线源侧焊缝的照相几何不清晰度。
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射线照相不清晰度 ——几何不清晰度
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射线照相不清晰度 ——几何不清晰度
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射线照相不清晰度 ——固有不清晰度——产生原因
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射线照相对比度 ——影响胶片对比度的因素
• 不同的胶片具有不同的梯度； • 黑度↑→梯度↑——限制最小黑度； • 显影条件：
配方、显影时间、温度、显影液活度。
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射线照相对比度—— 照相几何条件对小缺陷对比度的影响
• 小缺陷：横向尺寸远小于射线源尺寸。 • 底片上影像：本影+半影 • 如本影消失，对比度显著下降。