射线检测PPT课件
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在工业探伤中所获得的X射线谱中既有连续谱，也有标识谱，标识射 线与连续射线能量相比要小得多，所以起主要作用的是连续谱。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
（二）
射线是一种电磁波，可以从天然放射性原子核中产生，也
可以从人工放射性原子核中产生。它是由放射性同位素的核反应、
核衰变或裂变放射出的。射线探伤中使用的 射线源是由核反应
制成的人工放射线源。应用较广的有钴-60。射线与X射线的一 个重要不同点是， 射线源无论使用与否，其能量都在自然
地逐渐减弱，可由半衰期来反映：
（三）中子射线的产生
1/ 2
0.693
中子是通过原子核反应产生的。对原子施加强大作用, 当给与原子核的能量大于中子的结合能时,中子就释放出来。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
面、电子加速装置——高压发生器。
灯丝
阴极罩
电子流
阳极靶 玻壳管
～u
X射线
－ 15～500kv ＋ 高压电源
高压电缆
第6章 常用无损检测方法
图为在35 kV的电压下操作时， 钨靶与钼靶产生的典型的X 射线谱。钨靶发射的是连续 光谱，而钼靶除发射连续光 谱之外还叠加了两条特征光 谱，称为标识X射线，即Kα 线和Kβ线。若要得到钨的 Kα线和Kβ线，则电压必须 加到70 kV以上。
4、能使某些物质起光化学作用； 5、能使气体电离和杀死有生命的细胞。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
四、射线通过物质的衰减
射线穿过物质时，与物质中的原子发生撞击、产生能量转换， 引发能量的衰减和以下种种物理效应。
（一） X射线、 射线通过物质时的衰减 1、X射线、 射线与物质的相互作用
射线与物质的相互作用主要有三种过程：光电效应、康普顿效应和电 子对的产生。 这三种过程的共同点是都产生电子， 然后电离或激发物质 中的其他原子；此外，还有少量的汤姆逊效应。光电效应和康普顿效应随 射线能量的增加而减少，电子对的产生则随射线能量的增加而增加，四种 效应的共同结果是使射线在透过物质时能量产生衰减。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
射线检测的缺点：
射线检测对气孔、夹渣、疏松等体积型缺陷的检测灵敏 度较高，对平面缺陷的检测灵敏度较低，如当射线方向与平 面缺陷（如裂纹）垂直时很难检测出来，只有当裂纹与射线 方向平行时才能够对其进行有效检测。
另外，射线对人体有害，需要有保护措施。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
射线检测是利用各种射线对材料的透射性能及不同材料 对射线的吸收、衰减程度的不同，使底片感光成黑度不同的 图像来观察的，是一种行之有效而又不可缺少的检测材料或 零件内部缺陷的手段，在工业上广泛应用。这是因为它具有 以下优点： 1、适用于几乎所有的材料，对零件几何形状及表面粗糙度均无 严格要求，目前射线检测主要应用于对铸件和焊件的检测； 2、射线检测能直观地显示缺陷影像，便于对缺陷进行定性、定 量和定位； 3、射线底片能长期存档备查，便于分析事故原因。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
第三章 射线检测
第一节 射线检测的物理基础知识 第二节 X射线检测的基本原理和方法 第三节 X射线照相检测技术 第四节 常见缺陷及其在底片上的影像特征 第五节 γ射线探伤和中子射线检测简介 第六节 射线的防护
第第二章6章射常线检用测无损检测方法 第三章 射线检测
在任何X射线管中，只要电压达到一定数值， 连续X射线总是存在的。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
2、标识X射线
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
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
光子
（1） 光电效应
三、射线的特性
X射线、γ射线、中子射线都可用于固体材料的无损检测。
1、具有穿透物质的能力； 2、不带电荷，不受电磁场的作用； 3、 具有波动性、粒子性，即二象性；
在做衍射试验的时候，粒子流和光束一样，都可以产生衍射波纹。同时 在局部区域，光的衍射图案也如同粒子的衍射图案一样，出现单个粒子形成的点。 这个试验得出的结论就是，在微观粒子运动的时候，既有波动效应，也有粒子效 应，这就是波粒二象性。
第一节 射线检测的物理基础
一. 射线的种类和频谱 波长较短的电磁波叫射线，速度高、能量大的பைடு நூலகம்子流也叫 射线。
(10-9 m)
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
在射线检测中应用的射线主要是X射线、γ射线和中子射
线。X射线和γ射线属于电磁辐射，中子射线是中子束流。 由 于他们属电中性，不会受到库伦场的影响而发生偏转，且贯穿 物质的本领较强，被广泛应用于无损检测。
钨与钼的X射线谱
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
1、连续X射线
根据电动力学理论，具有加速度的带电粒子
将产生电磁辐射。在X射线管中，高压电场加速
了阴极电子，当具有很大动能的电子达到阳极表 面时，由于猝然停止，它所具有的动能必定转变 为电磁波辐射出去。由于电子被停止的时间和条 件不同，电子的能量和波长不同，所以辐射的电 磁波具有连续变化的波长。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
二、射线的产生
（一）X X射线是一种波长比紫外线还短的电磁波，它具有光的特
性，例如具有反射、折射、干涉、衍射、散射和偏振等现象。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
X射线通常是将高速运动的电子作用到金属靶(一般是
重金属)上而产生的。X射线源即X射线发生器主要由三部 分组成：发射电子的灯丝（阴极）、受电子轰击的阳极靶
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。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
（二）
射线是一种电磁波，可以从天然放射性原子核中产生，也
可以从人工放射性原子核中产生。它是由放射性同位素的核反应、
核衰变或裂变放射出的。射线探伤中使用的 射线源是由核反应
制成的人工放射线源。应用较广的有钴-60。射线与X射线的一 个重要不同点是， 射线源无论使用与否，其能量都在自然
地逐渐减弱，可由半衰期来反映：
（三）中子射线的产生
1/ 2
0.693
中子是通过原子核反应产生的。对原子施加强大作用, 当给与原子核的能量大于中子的结合能时,中子就释放出来。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
面、电子加速装置——高压发生器。
灯丝
阴极罩
电子流
阳极靶 玻壳管
～u
X射线
－ 15～500kv ＋ 高压电源
高压电缆
第6章 常用无损检测方法
图为在35 kV的电压下操作时， 钨靶与钼靶产生的典型的X 射线谱。钨靶发射的是连续 光谱，而钼靶除发射连续光 谱之外还叠加了两条特征光 谱，称为标识X射线，即Kα 线和Kβ线。若要得到钨的 Kα线和Kβ线，则电压必须 加到70 kV以上。
4、能使某些物质起光化学作用； 5、能使气体电离和杀死有生命的细胞。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
四、射线通过物质的衰减
射线穿过物质时，与物质中的原子发生撞击、产生能量转换， 引发能量的衰减和以下种种物理效应。
（一） X射线、 射线通过物质时的衰减 1、X射线、 射线与物质的相互作用
射线与物质的相互作用主要有三种过程：光电效应、康普顿效应和电 子对的产生。 这三种过程的共同点是都产生电子， 然后电离或激发物质 中的其他原子；此外，还有少量的汤姆逊效应。光电效应和康普顿效应随 射线能量的增加而减少，电子对的产生则随射线能量的增加而增加，四种 效应的共同结果是使射线在透过物质时能量产生衰减。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
射线检测的缺点：
射线检测对气孔、夹渣、疏松等体积型缺陷的检测灵敏 度较高，对平面缺陷的检测灵敏度较低，如当射线方向与平 面缺陷（如裂纹）垂直时很难检测出来，只有当裂纹与射线 方向平行时才能够对其进行有效检测。
另外，射线对人体有害，需要有保护措施。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
射线检测是利用各种射线对材料的透射性能及不同材料 对射线的吸收、衰减程度的不同，使底片感光成黑度不同的 图像来观察的，是一种行之有效而又不可缺少的检测材料或 零件内部缺陷的手段，在工业上广泛应用。这是因为它具有 以下优点： 1、适用于几乎所有的材料，对零件几何形状及表面粗糙度均无 严格要求，目前射线检测主要应用于对铸件和焊件的检测； 2、射线检测能直观地显示缺陷影像，便于对缺陷进行定性、定 量和定位； 3、射线底片能长期存档备查，便于分析事故原因。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
第三章 射线检测
第一节 射线检测的物理基础知识 第二节 X射线检测的基本原理和方法 第三节 X射线照相检测技术 第四节 常见缺陷及其在底片上的影像特征 第五节 γ射线探伤和中子射线检测简介 第六节 射线的防护
第第二章6章射常线检用测无损检测方法 第三章 射线检测
在任何X射线管中，只要电压达到一定数值， 连续X射线总是存在的。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
2、标识X射线
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
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
光子
（1） 光电效应
三、射线的特性
X射线、γ射线、中子射线都可用于固体材料的无损检测。
1、具有穿透物质的能力； 2、不带电荷，不受电磁场的作用； 3、 具有波动性、粒子性，即二象性；
在做衍射试验的时候，粒子流和光束一样，都可以产生衍射波纹。同时 在局部区域，光的衍射图案也如同粒子的衍射图案一样，出现单个粒子形成的点。 这个试验得出的结论就是，在微观粒子运动的时候，既有波动效应，也有粒子效 应，这就是波粒二象性。
第一节 射线检测的物理基础
一. 射线的种类和频谱 波长较短的电磁波叫射线，速度高、能量大的பைடு நூலகம்子流也叫 射线。
(10-9 m)
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
在射线检测中应用的射线主要是X射线、γ射线和中子射
线。X射线和γ射线属于电磁辐射，中子射线是中子束流。 由 于他们属电中性，不会受到库伦场的影响而发生偏转，且贯穿 物质的本领较强，被广泛应用于无损检测。
钨与钼的X射线谱
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
1、连续X射线
根据电动力学理论，具有加速度的带电粒子
将产生电磁辐射。在X射线管中，高压电场加速
了阴极电子，当具有很大动能的电子达到阳极表 面时，由于猝然停止，它所具有的动能必定转变 为电磁波辐射出去。由于电子被停止的时间和条 件不同，电子的能量和波长不同，所以辐射的电 磁波具有连续变化的波长。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
二、射线的产生
（一）X X射线是一种波长比紫外线还短的电磁波，它具有光的特
性，例如具有反射、折射、干涉、衍射、散射和偏振等现象。
第第二章6章射常线检用测无损检测方法
X射线通常是将高速运动的电子作用到金属靶(一般是
重金属)上而产生的。X射线源即X射线发生器主要由三部 分组成：发射电子的灯丝（阴极）、受电子轰击的阳极靶
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。