射线检测培训讲义.pptx

⑥、X射线管的寿命：
X射线管的寿命是指正常使用的X射线管灯
丝发射能力逐渐降低而失去功能、射线辐射剂量率
降至初始值的80%。玻璃管一般为400—500小时，金
主要用于大口径管件和环焊缝的全景照相。 ③、管道爬行器：在长距离管道内爬行，对
管道环焊缝进行全景照相。
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④、软X射线机：一般为60KV以下的X射线机， 用于检测轻合金或非金属材料的细微缺陷。
⑤、微焦点X射线机：焦点尺寸极小，约为 1/10—1/100mm数量级，主要用于放大射线照相， 检查微小裂纹、半导体元件、生物细胞、化工复合 材料、植物种子等内部结构。
⑥、脉冲X射线机：它是一种闪光照相装置， 主要用于对物体内部的动态过程进行照相。
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3）、按工作频率分类： ①、工频X射线机：频率50—60Hz。 ②、变频X射线机：频率300—800Hz。 ③、恒频X射线机：频率200Hz。
（4）.按绝缘介质种类分类： ①、油绝缘X射线机：用变压器油作为绝缘
介质。 ②、气体绝缘X射线机：用气体作为绝缘介
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2、X射线管的技术特性
⑴、阴极特性和阳极特性：
①、阴极特性—是指在一定的管电压下饱和管电流密 度和灯丝温度之间的关系，管电流随灯丝温度增高呈指数关 系增大。
②、阳极特性—是指管电压与管电流之间的关系，管 电压较低时，管电流随管电压增加而增大，当管电压增加到 一定程度后，管电流趋于饱和而不再增大，因此X射线管的 管电压和管电流可以相互独立进行调节。
1、X射线管的结构和种类 ⑴、普通X射线管的结构：X射线管由阴极、
阳极和管壳三部分组成。 ①、阴极：阴极的作用是发射电子和聚焦电
子。它由灯丝和阴极头组成。
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灯丝——用钨丝绕成平面螺旋形或螺旋管形，通电 加热后发射电子。
阴极头——用铜制成杯形槽或条形槽，分别 将平面螺旋形和条形灯丝放入槽中，阴极头上的电 场使电子聚集成一束飞向阳极。
⑵、X射线管的管电压：
X射线管的管电压是指它的峰值电压，以KVP表示。 管电压越高，穿透力越大，在一定范围内，管电压与穿透厚 度大约成线性关系。
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⑶、X射线管的焦点： 实际焦点—阳极靶上受电子轰击的部分叫做
实际焦点。 有效焦点—实际焦点在垂直于管轴线方向上
的投影叫 做有效焦点。
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焦点的形状和尺寸取决于灯丝的形状和尺寸。 焦点大，有利于散热；焦点小，照相清晰度好，灵 敏度高。
有效焦点尺寸可按针孔法测量，其原理如图所 示。针孔板材料用 钨、碳化钨、铂铱合金、 金铂合金或钽。
计算公式为：
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⑷、辐射场的分布： 由于X射线管阳极靶与管轴线呈20度的倾角，
因此发射的X射线束有40度左右的立体角， X射线场强度分布 沿轴线方向X射线 强度随角度不同而有一 定的差异。 沿轴线方向的射线 强度分布如图所示。 从图中可以看出，
①、尺寸小，重量轻；
②、机械强度高，耐冲击和震装铍窗。
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⑶、特殊用途X射线管 ①、周向辐射X射线管： 射线束呈一定角度3600度发射，一次曝光可
完成大口径管件环焊缝的透照，因而大大提高工作 效率。
周向射线管分平靶和锥靶两种，其中平靶容 易制造，散热条件好，使用最多，但其中心射束与 管轴线有一定倾角，对环焊缝纵向裂纹检出有一定 影响。
偏阴极侧强度较高，
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但由于阴极侧含较多的软射线成分，所以照相时阴 极侧的底片黑度也不会比阳极侧更黑。
⑸、X射线管的真空度：
X射线管必须在高真空度（10-6mmHg）才能 正常工作。当射线管中存在气体时，一方面会使灯 丝氧化甚至烧毁，另一方面高速电子与气体分子相 撞使气体分子电离，导致管电流大幅度波动甚至无 法工作。
质。
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（5）.按冷却方式分类： ①、辐射散热式X射线机：实心阳极伸出管
壳外与散热片相连，通过散热片把热量辐射掉。 ②、强制循环冷却X射线机：在空心阳极中
通油或水将阳极热量带走。 2、携带式X射线机的技术进展（略）
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2.1.2 X射线管：X射线管是X射线机的核心部 件。其作用是发生X射线。
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②、阳极： 阳极的作用是接 受电子轰击产生 X射线。
阳极由阳极 靶、阳极体和阳 极罩组成。
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阳极靶——用原子序数大、熔点高的材料（钨） 制成，嵌入阳极体，接受电子轰击产生X射线。
阳极体——用导热率大的无氧铜制成，其作 用是支承靶面，并传送靶上的热量。
阳极罩——用无氧铜制成，罩在阳极体上， 用于吸收电子轰击靶时产生的二次电子和一部分散 乱射线。
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第二章 射线检测的 设备和器材
2.1、X射线机 2.1.1 X射线机种类和特点
1、X射线机的分类 （1）.按结构划分：
①、携带式X射线机： 由控制箱和X射线柜（又称机头）组成，其高 压部分（包括X射线管、高压变压器、灯丝变压器 等）都装在机头内。这种设备管电压较低，管电流 较小，但其体积小、重量轻、适合于高空、野外检 验。
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②、移动式X射线机 移动式X射线机的X射线管与高压发生器分开，
一般由机头、高压发生器、控制箱和冷却装置以及 高低压连接电缆组成。管电压和管电流较大，但体 积和重量较大，在固定的射线透照间使用。
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2）、按使用性能划分 ①、定向X射线机：射线束呈大约圆锥角发
射，一般用于定向单张拍片。 ②、周向X射线机：射线束呈一定角度发射，
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②、小焦点X射线管 通过圆筒式聚焦将灯丝发射的电子聚成很细
的一束，可获得小于0.1mm的微小焦点。在射线实 时成像检测技术中为提高灵敏度，通常采用放大透 照布置，这就需要采用小焦点X射线管，焦点尺寸 越小，可采用的放大倍数越大。
③、棒阳极X射线管 X射线管的阳极做成棒状，可伸入小直径筒 内对环焊缝进行周向曝光。
X射线管的冷却方式有三种： a、辐射散热式：用于携带式X射线机。 b、冲油冷却式：用于移动式X射线机。
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c、旋转阳极自然冷却：用于医用X射线机。
③、管壳：普通X射线管的管壳用耐高温的 玻璃制成，其作用是支承电极并提供电绝缘，保持 X射线管的真空度。
⑵、金属陶瓷管
金属或陶瓷代替玻璃制作射线管壳，这样的 X射线管叫做金属陶瓷射线管。与玻璃管相比，它 具有以下优点：