射线检测基础-射线检测培训教材系列PPT课件
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《射线检测》课件
Part Six
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色彩搭配：使用对比度高的色彩搭配，如黑 底白字或白底黑字，以提高文本的可读性
动画类型：包括进入、退出、 强调、路径等
动画顺序：合理安排动画出 现的顺序
动画与内容结合：动画要与 内容紧密结合，避免过于花
哨
音视频素材选择
选择与主题相关的 素材，如射线检测 相关的视频、音频 等
素材质量要高，清 晰度、音质等要符 合要求
素材长度要适中， 不宜过长或过短
素材内容要有趣， 能够吸引观众注意 力
课件中包含了射 线检测的实验操 作步骤和注意事 项
课件中提供了射 线检测的常见问 题和解答
注意事项
确保课件在播放过程中不会出现卡顿或闪退现象 课件中的图片和文字应清晰可见，避免模糊或难以辨认的情况 课件中的动画和音效应适当使用，避免过度使用导致观众注意力分散 课件中的内容应与实际检测操作相符合，避免误导观众
图文结合：适当添加图表、图片等元素，使课 件内容更加丰富、生动
射线检测培训
二、射线检测设备和器材
18
4、X射线管的焦点：（P34） a、实际焦点—阳极靶上受电子轰击的部分。 b、有效焦点—实际焦点在垂直于管轴线方向上的投影。 c、焦点大，利于散热，管电流可以较大；焦点小，散热 条件差，管电流不能太大。 d、焦点形状和尺寸取决于灯丝形状和尺寸，圆形和正方 形焦点尺寸为 a(a为直径或边长)；长方形和椭圆形焦点 尺寸为（ a和b为边长或轴长）。
状谱，由一个或几个特定的波长组成。 c、连续X射线的能量（波长）取决于管电压；标识X射线的能
量（波长）取决于靶材，与管电压无关。
一、射线检测物理基础
6、连续X射线的最短波长：
minV1(K2.4V)
0
(A)
4
7、X射线的产生效率：（P6） 0ZV
式中：η0≈1.1～1.4×10-6，
V—管电压（KV）
5
8、X射线和γ射线的相同和不同之处：（习题P20—371）
a、相同之处：X射线和γ射线都是电磁波，它们具有相同 的性质，如不可见、依直线传播、不带电、能穿透物质、 能使物质电离、使胶片感光、能发生生物效应等。
b、不同之处：
⑴、产生机理不同，X射线是高速电子与物质碰撞产生的； 而γ射线是放射性物质原子核衰变时放射出来的。
二、射线检测设备和器材
20
9、X射线机管电压和管电流：（P43—44）
①、管电压调节是通过调节高压变压器初级线圈并联的自耦
变压器的电压来实现的。
管电压越高，电子运动速度越快，产生的X射线能量越高，穿透力越大。
②、管电流是通过调节灯丝变压器电压从而调节灯丝加热电
流来实现的。
管电流越大，产生的X射线强度就越大。
解：设增厚前胶片接受
增厚之后胶片接受的照
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。
X-ray辐射安全培训ppt课件
二、辐射对人体的危害
放射源和射线装置分类 辐射对人体的危害 职业照射与公众照射剂量限值
放射源和射线装置分类
国家对放射源和射线装置实行分类管理。根据放射源、射线装置对人 体健康和环境的潜在危害程度，从高到低将放射源分为Ⅰ类、Ⅱ类、 Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类，具体分类办法由国务院环境保护主管部门制定； 将射线装置分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类，具体分类办法由国务院环境保护 主管部门商国务院卫生主管部门制定。
无线电波
红外线
紫外线
γ射线
X射线
可见光
放射性的来源
天然源
铀2 38、 铀235、钍2 32等
物质源
宇生源
氢6、碳14、铍等
放
射
人工源
氢3、铯137、碘131、碘125等
性
的
来 源
射线源
X射线机、CT、电子直线加速器等
电性源
复合源
回旋加速器（加速重粒子）用于制造碳11、氮13、氧15等
有效剂量
一定吸收量的生物效应取决于辐射的品质和照射条件。不同类型辐 射所致吸收剂量相同，而所产生的生物效应的严重程度或发生几率 可能不同。在辐射防护领域，采用辐射品质因素表示传能线密度对 效应的影响，对吸收剂量加权，使得加权后的吸收剂量能够较好地 表达发生生物效应的几率或生物效应的严重程度。这种加权的吸收 剂量就称为剂量当量。
有效辐射强度(mSv) 1.8 0.5 1.12 (随技术的进步减小) 0.2 0.3 0.1 3.0 (另一个来源的数据:1.0-3.4) 2.7 0.7 1.0
辐射对人体的危害
日常核辐射
日常核辐射
来自自然放射源一年的剂 量（如空气中的氡） 医疗检查：
每次 X 光检查的辐射： 坐飞机一小时的辐射： 乘 10 小时飞机 X 射线医学检查累积量
射线透照工艺-射线检测培训教材系列课件
核磁共振仪
利用磁场和射频脉冲对物质进行检测，常用 于医疗和科研领域。
射线检测器材介绍
01
02
03
探测器
用于接收和记录射线的设 备，如影像板、CCD相机 等。
防护用品
用于保护工作人员和受检 者免受辐射伤害的设备， 如铅围裙、铅眼镜等。
辅助器材
包括支架、滤光片、遮光 板等，用于优化检测效果。
射线检测设备的维护与保养
底片质量异常
如出现底片模糊、黑度不 均、斑点过重等情况，需 重新进行透照或调整曝光 参数。
设备故障
如曝光设备、胶片处理设 备等出现故障，需及时维 修或更换设备，确保透照 质量稳定。
环境因素影响
如环境温度、湿度等异常， 需采取相应措施进行调节， 减小环境因素对透照质量 的影响。
05
安全防护与法规标准
射线检测的安全防护措施
监测与记录
防护设备
提供适当的防护设备，如铅围 裙、手套、眼镜等，以减少辐 射暴露。
操作规范
制定详细的操作规范，确保员 工遵循正确的操作程序，避免 意外辐射暴露。
培训与教育
定期进行辐射安全培训和教育 ，提高员工对辐射危害的认识 和自我保护意识。
定期监测辐射剂量，记录员工 辐射暴露情况，以便及时发现 和解决潜在问题。
环保与职业健康要求
01
02
03
04
环保要求
确保射线检测工作符合环保要 求，减少对环境的负面影响。
职业健康要求
确保员工在工作过程中保持良 好的职业健康状态，预防职业
病的发生。
废弃物处理
合理处理射线检测过程中产生 的废弃物，减少对环境的污染
。
事故应急预案
制定事故应急预案，确保在发 生意外事故时能够及时、有效
射线检测培训讲义-射线检测培训
2
3
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。
4
5
6
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，
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。
15
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。
射线检测培训
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。
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。
24
25
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。
26
27
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。
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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，
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。
射线检测培训
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。
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。
24
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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。
射线讲义ppt课件
衰减定律
Jd=J0e -d （单色平行射线）
d:物质厚度； ：衰减系数 ＝ K3Z3 = + K：系数，决定于比重 ：波长 Z：原子序数 ：吸收系数 ：散射系数
软射线（波长较长）要比硬射线（波长较短）易被材料吸收
透射射线强度与物质结构
J=J0e -d
1,d
J1=J0e -1d
d1=d-d2
J2=J0e –(1d1+ 2d2 )
X射线的产生
阴极加热 电子发射 电场加速 撞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ阳极靶 X射线
X 射线管
X射线产生的条件
足够量的高速运动的电子 有一个能经受高速电子撞击
而 产生X射线的靶 真空空间，防止氧化，防止
电子受空气的阻挡
X射线产生的获得
能量转换
–1％的能量转换为X射线，99％为热能 –冷却，短时间使用
内部信息获取
– 强度不同的射线场 – 探测并记录这个场信
息
几个关键问题
射线透照灵敏度 射线照相的影象质量因素：对比度、清晰
度和颗粒度
对比度 :射线照相影象两个区域的黑度差 黑度: I/I0 称为透过率, D = lg I0/I 清晰度（半影宽度）
• 几何不清晰度 • 胶片固有不清晰度
几个关键问题
X射线的强度
– 发射的电子数量（管电流） – 管电压的平方 – 阳极材料的原子序数
X射线的性质
不可见 不带电 可穿透不透明的物质 能使底片感光 有反射、折射、干涉
现象 使某些物质产生光电
效应 生物效应
X射线的分布特征
管电压不变
辐
辐
射
射
强 度
管电流大
强 度
管电流小 波长
射线检测教学课件ppt作者张小海第7章数字射线成像检测技术.pdf
1. 常规胶片照相与数字射线照相
1.1 常规胶片照相
胶片照相是工业射线照相的主要方式。 胶片照相法的不足
检测周期长(布片、暗室处理等)、检测效率低 成本偏高(胶片价格上涨快) 底片保管困难 底片难以共享、不利于环境保护等。
射线检测的发展趋势：数字射线照相检测
典型代表：射线CR和DR
扇型分辨率测试卡和线型 分辨率测试卡
无论哪种设计的线对卡，其 基本结构都是由高密度材料 （常用铅箔）的栅条和间距 形成占空比为1：1的线对图 样，即栅条的间距等于栅条 的宽度，密封在低密度材料 （常用透明塑料薄板）中构 成。塑料厚度约1mm，铅箔 厚度等于最窄栅条的宽度。
线对测试卡
栅条宽度(mm)
平板探测器的选择
闪烁体类型 有效像素数量 像素尺寸 AD位数 射线能量范围 最大刷新频率 动态范围 平板校正效果 开放数据接口(提供驱动) 数据端口(支持千兆以太网端口) 密度分辨率与空间分辨率
计算机系统
计算机系统包括 图像采集单元:利用视频图像采集卡完成检测图像
闪烁体/荧光物质+光电二极管
3.4 线阵DR工作过程
线阵探测器的扫查方式是线型扫描，每次扫描结果 是一条直线，一条条直线排列组成一幅图像。检测 时工件移动，经过相对固定的线阵探测器的扫查， 得到一幅连续的图像。该装置的动态范围大(相当于 胶片宽容度)，超过了普通胶片，可以获得更多的图 像细节信息，图像质量完全达到了胶片照相的效果
第7章 射线数字成像检测技术
主要内容
1. 常规胶片照相与数字射线照相 2. 图像增强器的成像系统 3. 线阵列DR技术 4. 平板探测器（面阵列）DR技术 5. 射线数字成像系统 6. 射线数字成像系统的主要性能指标 7. 射线数字成像基本技术 8. 图像质量、评定及存贮 9. 平板DR检测工艺卡 10. 胶片/CR/DR对比 11. 射线检测技术的发展方向 12. 数字射线照相需要解决的问题
射线 检测
• 在荧光屏观察时，为了减少直射X射线对人体的影响，而在荧光屏 后用一定厚度的铅玻璃吸收X射线，并将图像再经过ห้องสมุดไป่ตู้5°的二次反射后 进行观察，如图3-8所示。从荧光屏上观察到的缺陷，如需要备查时， 可用照相或录像法将其摄录下来。
• 3.2.3射线电离法
• X射线通过气体时，撞击气体分子，使其中某些原子失去电子而变
• 由于产生电子对的能量条件要达到不小于1.02MeV，所以电子对的 产生只有在高能射线中才是重要的过程，该过程正比于吸收体的原子序 数的平方，所以高原子序数的物质电子对的产生也是重要的过程。
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3.1 射线的产生、性质及其衰减
• （4）汤姆逊效应。射线与物质中带电粒子相互作用，产生与入射 波长相同的散射线的现象叫做汤姆逊效应。这种散射线可以产生干涉， 能量衰减十分微小，如图3-5所示。 • 光电效应、康普顿效应、汤姆逊效应和电子对的产生是射线和物质 相互作用的主要方式。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。 • 2.射线的衰减定律和衰减曲线 • 射线的衰减是由于射线光子与物体相互作用产生光电效应、康普顿 效应、汤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，当射线通过物质时随着贯穿行程的增加，则射线的衰减越严重， 亦即物质越厚，则穿透它的射线衰减的程度也越大。
第3章 射线检测
• 3.1 • 3.2 • 3.3 • 3.4 • 3.5
射线的产生、性质及其衰减 射线检测方法及其原理 射线照相法检测 焊缝射线底片的评定 射线的安全防护
3.1 射线的产生、性质及其衰减
• 3.1.1射线的种类及性质 • X射线和γ射线是一种电磁辐射。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。
射线检测三级培训教材 第1章 射线检测的物理基础01(03～22)P20 T
第1章 射线检测的物理基础1.1 原子结构1.1.1 原子结构的行星模型自然界的物质都是由不同的分子组成的，分子由原子组成。
原子是一种非常小的物质粒子，直径大约是10-10m 。
直到19世纪末，人们一直认为原子是组成物质的最小微粒，它是不能再分割的。
19世纪末20世纪初物理学的许多新发现，揭示了原子是可以分割的，并且，原子具有自己的结构。
原子由质子、中子和电子组成。
质子是一种物质微粒，其质量为1.6726×10-27kg ，带有一个单位的正电荷，电量为1.6021892×10-19C （这个电量常简记为e ）。
中子也是一种物质微粒，其质量为1.6748×10-27kg ，不带电荷。
电子是一种更小的物质微粒，其质量为9.1095×10-31kg ，仅为质子质量的1/1836，其带有一个单位的负电荷。
关于原子结构，曾提出过多种不同的模型。
20世纪初物理学家汤姆孙提出了一种“葡萄干面包”球体模型。
这种模型认为，原子是一个均匀的阳电球体，电子均匀地嵌在球体中，按一定频率围绕各自的平衡位置振动。
由于与实验结果不符合，很快被抛弃。
1911年，物理学家卢瑟福根据α 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。
他设想，原子中的带正电部分集中在很小的中心体内，即原子核，并占有原子的绝大部分质量，原子核外边散布着带负电的电子。
这个模型很快被广泛接受。
但是，核外电子的分布情况并不清楚。
1913年，物理学家玻尔在原子核式结构模型的基础上，提出了后人称为卢瑟福-玻尔原子模型的原子结构模型，即原子结构的行星模型。
原子结构的行星模型认为，原子由带正电荷Z e 的原子核和Z 个核外电子组成，Z 为原子序数。
原子核位于原子的中心，电子围绕原子核运动。
但电子绕核运动的轨道不是任意的，也不能连续变化。
电子只能沿一些分立的满足一定条件的轨道运动，这些轨道称为量子轨道。
关于原子结构玻尔提出了两条假设：一是原子只能存在于一些具有一定分立能量E 1、E 2、E 3、…的稳定状态上。
射线检测(RT)底片评定技术1PPT课件
02
底片评定技术概述
底片评定的定义
01
底片评定是指通过观察射线检测 (RT)底片上的影像，对工件内部 或表面缺陷进行检测、记录、分 析和评估的过程。
02
底片评定是射线检测的重要环节 ，其结果直接影响到产品质量和 安全性。
底片评定的流程
01
02
03
04
底片评定一般包括以下几个步 骤：底片的制备、观察、记录
分析结果
发现底片质量不稳定，评定标准不明确，导致评定结果不准确。
案例总结与经验教训
总结
通过对该案例的分析，总结出底片评 定技术在实际应用中需要注意的问题 和改进方向。
经验教训
强调底片评定技术在实际应用中的重 要性和细节要求，为今后的工作提供 参考和借鉴。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
该技术广泛应用于航空航天、核工业 、石油化工、电子、汽车、铁路等各 个领域，用于检测金属、非金属、复 合材料等多种材料。
射线检测的原理
射线检测的基本原理是利用放射性物质发射的射线对物体进行穿透，不同物质对 射线的吸收能力和透过射线的强度不同，通过测量透过物体的射线强度，可以获 得物体的内部结构和缺陷信息。
数字化底片评定技术还能够实现多角度、多层次的分析，提高检测的准确性和可靠 性。
人工智能在底片评定中的应用
人工智能技术在底片评定中应用广泛， 可以实现自动化识别、分类和预测等 功能。
人工智能技术还可以对大量的检测数 据进行挖掘和分析，发现潜在的规律 和趋势，为预防性维护提供依据。
通过训练人工智能算法，可以识别底 片中的缺陷、损伤等异常，并对其进 行分类和评估，提高检测的效率和准 确性。
评级
根据缺陷的类型、尺寸和分布情况等 因素，对工件的质量进行评级，如合 格、不合格、返修等。
射线检测方法.ppt
2） 射线的曝光量
射线的曝光量通常以射线强度I和时间t的乘积表示，即 E=It，E的单位为mCi·h(毫居里·小时)。对X射线来说，当管压
一定时，其强度与管电流成正比。因此X射线的曝光量通常用 管电流i和时间t的乘积来表示，即
E =it
(6-43)
其单位为mA·min(毫安·分)或mA·s(毫安·秒)。
（1） 槽式透度计
槽式透度计的基本设计是在平板上加工出一系列的矩形槽， 其规格尺寸如图6-37所示。对不同厚度的工件照相，可分别采 用不同型号的透度计。
图6-37 槽式透度计示意图
(2) 金属丝透度计
金属丝透度计是以一套（7～11根）不同直径（0.1～4.0 mm）的金属丝均匀排列，粘合于两层塑料或薄橡皮中间而构成 的。为区别透度计型号，在金属丝两端摆上与号数对应的铅字 或铅点。金属丝一般分为两类，透照钢材时用钢丝透度计，透 照铝合金或镁合金时用铝丝透度计。 图6-38为金属丝透度计的 结构示意图(图中JB表示“机械工业部标准”)。
3） 金属荧光增感屏 金属荧光增感屏是在铅箔上涂一层荧光物质组合而成的， 其结构如图6-40所示。它具有荧光增感的高增感系数，又有 吸收散射线的作用。
图6-40 金属荧光增感屏结构示意图
4） 增感方式的选择
增感方式的选择通常考虑三方面的因素：产品设计对检测 的要求、射线能量和胶片类型。
3. 曝光参数的选择
量
（6-40）
1） 荧光增感屏
荧光增感屏是利用荧光物质被射线激发产生荧光实现增感 作用的，其结构如图6-39所示。它是将荧光物质均匀地涂布在 质地均匀而光滑的支撑物(硬纸或塑料薄板等)上，再覆盖一层 薄薄的透明保护层组合而成的。
图6-39 荧光增感屏构造示意图
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射线检测基础
多 资 料 ： 无 损 检 测 招 聘 网 中国无损检测论坛 中国焊接论坛
更
射线检测基础
1.1 原子与原子结构 1.1.1元素与原子
世界上一切物质都是由元素构成的，原子是元素的具体存在， 是体现元素性质的最小微粒。 原子质量采用“原子质量单位”用符号U表示，规定碳原子 质量的1/12为U，而原子量就是某元素的原子的平均质量相 当于6 12C的质量的1/12的比值。原子由一个原子核和若干个 核外电子组成。原子核所带的正电荷数与核外电子所带的负 电荷数相等。原子核是由两种更小的粒子即质子和中子组成 的，中子不带电，１个质子带１个单位正电荷。
射线检测基础
放射性同位素的衰变服从指数规律:
N N0et
衰变常数λ 反映了放射性物质的固有属性，λ 越大该物 质越不稳定，衰变得越快。 半衰期:T1/2放射性同位素衰变掉原有核数一半所需时间
T1 2 0.693
射线检测基础
1.3射线与物质的相互作用
射线通过物质时，会与物质发生相互作用而强度减弱。
射线检测基础
数值关系：质子数＝核电荷数=核外电子数=原子序数 原子量=质子数+中子数 例如: 27 60Co表示钴元素中原子量为60的钴原子，核电荷数为 27，核内有27个质子，33个中子，原子序数为27。 同位素:质子数相同而中子数不同(或叙述为核电荷数相同而 原子量不同)的几种原子相互称为同位素。 例如: 27 60Co和 59 27 Co。同位素可分为稳定和不稳定两类，不稳定的同位 素又称为放射性同位素。放射性同位素又可分为天然和人 工制造两类，后者最常用的方法是用高能量粒子轰击稳定 同位素的核使其成为放射性同位素。
Ee h Ei
图1-9
光电效应的发生几率与射线能量和物质原子序数 有关，它随着入射光子能量增大而减小，随着原子序 数z的增大而增大。
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1.3.2 康普顿效应 入射光子和电子发生非弹性碰撞,入射光子能量一部 分转移给电子使它成为反冲电子，另一部分成为散射光 子的能量。 ' E h h 反冲电子动能 e
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1.2.2 x 射线的产生及特点
在一个具有阴阳两极的真空管（x 射线管）产生。阴 极是钨丝，阳极是金属制成的靶，两极之间加有很高的直 流电压（管电压）。阴极加热释放的电子在高压电场中加 速从阴极飞向阳极（管电流）以很高的速度撞击到金属靶 上，失去所有动能，绝大部分动能转换为热能，仅有极少 部分转换为x 射线向四周辐射。
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1.2 射线的种类和性质 1.2.1 x 射线和γ射线的性质 与电波，红外线，光波，紫外线一样都是电磁波。区别只是波长不 同和产生方法不同。 (图1-2) c 性质:a.在真空中以光速直线传播。 b.本身不带电，不受电场和磁场的影响。 c.在媒质界面上只能发生漫反射，而不能像可见光那样产生镜 面反射。折射系数接近1。 d.可以发生干涉和衍射现象。 e.不可见光能穿透可见光不能穿透的物质。 f.和物质作用时，会与物质发生复杂的物理，化学作用。 g.具有辐射生物效应，能杀伤生物细胞，破坏生物组织。
这些x 射线线谱由两部分组成：及特点 带电粒子在加速或减速时必然伴随着电磁辐射。当带电粒子与原子 想碰撞(与原子核的库仑场相互作用)发生骤然减速时，由此伴随产生 的辐射称为韧致辐射。 连续谱的最短波长
min 12.4 Vkv Å
连续谱中最大强度对应的波长
IM 1.5min
连续x 射线总强度
I T Ki iZV 2
管电流增加撞击电子数增加，管电压增加每个电子能量增大。转换 过程增加Z越高核库仑场越强，韧致辐射作用越强。
x 射线转换效率
I T Vi Ki iZV 2 Vi Kiev
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标识谱的产生及特点 x 射线官的管电压超过某个临界值（激发电压Vk）阴极放射的电 子可以获得足够能量。它与阳极靶相撞时，可以将靶原子的内层 电子逐出壳层之外，使该原子处于激发态，此时外层电子将向内 层跃迁，同时放出1个光子，其能量等于发生跃迁的两能级之差。 例如：Kα标识射线是L层电子跃迁至K层放出的，Kβ标识射线是N 层电子跃迁至K层放出的。
入射光子动能由反冲电子和散射电子之间进行分配。 散射角越大，散射光子分配到的能量越小。图1-12
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1.1.2 玻尔的原子理论假设
h E '' E '
1.1.3 要用人工方法，以中子、质子或其它基本粒子作为炮 弹轰击原子核从而改变核内质子数或中子数目，可以产 生新的同位素，也可以使稳定的同位素变为不稳定的同 位素。 放射性衰变及其模式: 不稳定的核素会自发蜕变，变成另一种核素，同时放出 各种射线。 α衰变 β衰变 γ衰变
标识x射线强度只占x射线总强度的极少部分，能量也低，所以在 工业射线探伤中不起什么作用。 标识谱的波长只依赖于阳极靶面的材料，与管电压，管电流无关， 不同的靶材激发电压也不同。
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1.2.3 γ射线的产生及特点 γ射线是放射性同位素经α衰变或β衰变后，从激发态向 稳 定态过渡的过程中从原子核内发出的，这一过程称为γ衰变 （或γ跃迁）。 γ跃迁是核内能级之间的跃迁。 和原子核外电子的跃迁相同和不同点: 反应式: 27 59Co+n→ 27 60Co+γ. 27 60Coβ→ 28 60Ni+γ 不稳定 受激发态的Ni60连续放出2个各带有1.17和1.33Mev的γ射 线光子后转换为稳定状态。
原因：吸收与散射 主要形式：光电效应，康普顿效应，电子对效应和瑞利散射 衰减规律，指数规律，衰减情况不仅与吸收物质的性质和厚 度有关，还与辐射自身的性质有关。
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1.3.1光电效应 入射光子与物质原子的束缚电子作用时，光子的 全部能量转移给束缚电子使之发射出去，入射光子的 全部能量用于该光电子与原子的结合能和光电子的动 能。
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1.1 原子与原子结构 1.1.1元素与原子
世界上一切物质都是由元素构成的，原子是元素的具体存在， 是体现元素性质的最小微粒。 原子质量采用“原子质量单位”用符号U表示，规定碳原子 质量的1/12为U，而原子量就是某元素的原子的平均质量相 当于6 12C的质量的1/12的比值。原子由一个原子核和若干个 核外电子组成。原子核所带的正电荷数与核外电子所带的负 电荷数相等。原子核是由两种更小的粒子即质子和中子组成 的，中子不带电，１个质子带１个单位正电荷。
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放射性同位素的衰变服从指数规律:
N N0et
衰变常数λ 反映了放射性物质的固有属性，λ 越大该物 质越不稳定，衰变得越快。 半衰期:T1/2放射性同位素衰变掉原有核数一半所需时间
T1 2 0.693
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1.3射线与物质的相互作用
射线通过物质时，会与物质发生相互作用而强度减弱。
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数值关系：质子数＝核电荷数=核外电子数=原子序数 原子量=质子数+中子数 例如: 27 60Co表示钴元素中原子量为60的钴原子，核电荷数为 27，核内有27个质子，33个中子，原子序数为27。 同位素:质子数相同而中子数不同(或叙述为核电荷数相同而 原子量不同)的几种原子相互称为同位素。 例如: 27 60Co和 59 27 Co。同位素可分为稳定和不稳定两类，不稳定的同位 素又称为放射性同位素。放射性同位素又可分为天然和人 工制造两类，后者最常用的方法是用高能量粒子轰击稳定 同位素的核使其成为放射性同位素。
Ee h Ei
图1-9
光电效应的发生几率与射线能量和物质原子序数 有关，它随着入射光子能量增大而减小，随着原子序 数z的增大而增大。
射线检测基础
1.3.2 康普顿效应 入射光子和电子发生非弹性碰撞,入射光子能量一部 分转移给电子使它成为反冲电子，另一部分成为散射光 子的能量。 ' E h h 反冲电子动能 e
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1.2.2 x 射线的产生及特点
在一个具有阴阳两极的真空管（x 射线管）产生。阴 极是钨丝，阳极是金属制成的靶，两极之间加有很高的直 流电压（管电压）。阴极加热释放的电子在高压电场中加 速从阴极飞向阳极（管电流）以很高的速度撞击到金属靶 上，失去所有动能，绝大部分动能转换为热能，仅有极少 部分转换为x 射线向四周辐射。
射线检测基础
1.2 射线的种类和性质 1.2.1 x 射线和γ射线的性质 与电波，红外线，光波，紫外线一样都是电磁波。区别只是波长不 同和产生方法不同。 (图1-2) c 性质:a.在真空中以光速直线传播。 b.本身不带电，不受电场和磁场的影响。 c.在媒质界面上只能发生漫反射，而不能像可见光那样产生镜 面反射。折射系数接近1。 d.可以发生干涉和衍射现象。 e.不可见光能穿透可见光不能穿透的物质。 f.和物质作用时，会与物质发生复杂的物理，化学作用。 g.具有辐射生物效应，能杀伤生物细胞，破坏生物组织。
这些x 射线线谱由两部分组成：及特点 带电粒子在加速或减速时必然伴随着电磁辐射。当带电粒子与原子 想碰撞(与原子核的库仑场相互作用)发生骤然减速时，由此伴随产生 的辐射称为韧致辐射。 连续谱的最短波长
min 12.4 Vkv Å
连续谱中最大强度对应的波长
IM 1.5min
连续x 射线总强度
I T Ki iZV 2
管电流增加撞击电子数增加，管电压增加每个电子能量增大。转换 过程增加Z越高核库仑场越强，韧致辐射作用越强。
x 射线转换效率
I T Vi Ki iZV 2 Vi Kiev
射线检测基础
标识谱的产生及特点 x 射线官的管电压超过某个临界值（激发电压Vk）阴极放射的电 子可以获得足够能量。它与阳极靶相撞时，可以将靶原子的内层 电子逐出壳层之外，使该原子处于激发态，此时外层电子将向内 层跃迁，同时放出1个光子，其能量等于发生跃迁的两能级之差。 例如：Kα标识射线是L层电子跃迁至K层放出的，Kβ标识射线是N 层电子跃迁至K层放出的。
入射光子动能由反冲电子和散射电子之间进行分配。 散射角越大，散射光子分配到的能量越小。图1-12
射线检测基础
1.1.2 玻尔的原子理论假设
h E '' E '
1.1.3 要用人工方法，以中子、质子或其它基本粒子作为炮 弹轰击原子核从而改变核内质子数或中子数目，可以产 生新的同位素，也可以使稳定的同位素变为不稳定的同 位素。 放射性衰变及其模式: 不稳定的核素会自发蜕变，变成另一种核素，同时放出 各种射线。 α衰变 β衰变 γ衰变
标识x射线强度只占x射线总强度的极少部分，能量也低，所以在 工业射线探伤中不起什么作用。 标识谱的波长只依赖于阳极靶面的材料，与管电压，管电流无关， 不同的靶材激发电压也不同。
射线检测基础
1.2.3 γ射线的产生及特点 γ射线是放射性同位素经α衰变或β衰变后，从激发态向 稳 定态过渡的过程中从原子核内发出的，这一过程称为γ衰变 （或γ跃迁）。 γ跃迁是核内能级之间的跃迁。 和原子核外电子的跃迁相同和不同点: 反应式: 27 59Co+n→ 27 60Co+γ. 27 60Coβ→ 28 60Ni+γ 不稳定 受激发态的Ni60连续放出2个各带有1.17和1.33Mev的γ射 线光子后转换为稳定状态。
原因：吸收与散射 主要形式：光电效应，康普顿效应，电子对效应和瑞利散射 衰减规律，指数规律，衰减情况不仅与吸收物质的性质和厚 度有关，还与辐射自身的性质有关。
射线检测基础
1.3.1光电效应 入射光子与物质原子的束缚电子作用时，光子的 全部能量转移给束缚电子使之发射出去，入射光子的 全部能量用于该光电子与原子的结合能和光电子的动 能。