射线计算机断层扫描技术

射线照相法的原理
根据胶片上影像的形状及其黑度的不均匀程度，就可以 评定被检测试件中有无缺陷及缺陷的性质、形状、 大小和位 置。此法的优点是灵敏度高、直观可靠、重复性好， 是Χ 射 线检测法中应用最广泛的一种常规方法。由于生产和科研的需 要，还可用放大照相法和闪光照相法以弥补其不足。 放大照 相可以检测出材料中的微小缺陷。
射线照相法探伤是利用物质在密度不同、厚度不同时 对射线的吸收程度不同(即使射线的衰减程度不同),就会 使零件下面的底片感光不同的原理，实现对材料或零件内 部质量的照相探伤。当射线穿过密度大的物质，如金属或 非金属材料时,射线被吸收得多，自身衰减的程度大,使底 片感光轻;当射线穿过密度小的缺陷(空气)时。则被吸收 得少,衰减小，底片感光重。这样就获得反映零件内部质 量的射线底片。
一、 射线的产生及其性质
射线的产生
高速行进电子 轰击 金属靶
1%动能转换为X射线 99%动能转换为热能
射线探伤原理
利用射线可以穿透物质和在物质中有 衰减的特性来发现其中缺陷的一种无损探 伤方法。
射线探伤方法
射线探伤方法有照相法、透视法(荧屏显示)和工业射 线电视法。目前生产中广泛应用射线照相法。
射线照相法
• 根据被检工件与其内部缺陷介质对射线 能量衰减程度的不同，使得射线透过工 件后的强度不同，使缺陷能在射线底片 上显示出来的方法。
射线荧光屏观察法
• 将透过被检物体后的不同强度的射线， 再投射在涂有荧光物质的荧光屏上，激 发出不同强度的荧光而得到物体内部的 影象的方法。
射线实时成象检验
四、胶片与增感屏的选取
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。
五、灵敏度的确定及象质计的选用
1.灵敏度 灵敏度是指发现缺陷的能力，也是检测质量的标志。通常 用两种方式表示：一是绝对灵敏度，是指在射线胶片上能发现 被检测试件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸；二是相对灵敏 度，是指在射线胶片上能发现被检测试件中与射线平行方向的 最小缺陷尺寸占试件厚度的百分数。若以d表示为被检测试件 的材料厚度，x为缺陷尺寸，则其相对灵敏度为
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
增感屏及增感方式的选择
由于X射线和γ 射线波长短、硬度（见下文）大，对胶片
的感光效应差，一般透过胶片的射线，大约1％ 中的银盐微粒感光。为了增加胶片的感光速度，利用某些增感 物质在射线作用下能激发出荧光或产生次级射线，从而加强对 胶片的感光作用。在射线透视照相中，所用的增感物质称为增 感屏， 其增感系数为
• X射线机 • 携带式、移动式和固定式 • γ射线机
第三节 焊缝射线照相法探伤
• 射线照相法具有灵敏度较高﹑所得射线 底片能长期保存等优点，目前在国内外 射线探伤中，应用最为广泛。
• 射线照相法探伤法是通过底片上缺陷影 象，对照有关标准来评定工件内部质量 的。
射线照相法的原理
射线探伤的实质是根 据被检工件与其内部缺陷 介质对射线能量衰减程度 不同，而引起射线透过工 件后的强度差异，使缺陷 能在射线底片或X光电视 屏幕上显示出来。
采用X射线源，称为X射线实时成象检验。 具有实时，高效、不用射线胶片、可记录 和劳动条件好等显著优点
射线计算机断层扫描技术
• 计算机断层扫描技术，简称CT （Computer tomography）。
• 它是根据物体横断面的一组投影数据， 经计算机处理后，得到物体横断面的图 象。
第二节 射线探伤设备简介
K

在摄影密度为 D时，无增感所需曝光量 产生相同的摄影密度 D时，用增感屏所需曝光
量
二、探伤位置的确定及其标记
三、射线能量的选择
射线能量愈大，其穿透能力愈强， 可透照的工件厚度愈大。但同时也带来 了由于衰减系数的降低而导致成象质量 下降。所以在保证穿透的前提下，应根 据材质和成象质量要求，尽量选择较低 的射线能量。
项目二 射线探伤
学习目标
一 了解射线产生、性质及衰减，掌握探伤基本原理 二 熟悉射线检测设备及器材，可以合理选择 三 掌握射线照相法检测工艺及底片评定法，并能对焊缝评级
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
射线的性质
（1）不可见，以光速直线传播； （2）不带电，不受电场和磁场的影响； （3）具有可穿透物质和在物质中衰减的特性； （4）可使物质电离，能使胶片感光，亦能使某
些物质产生荧光； （5）能对生物细胞起作用（生物效应）；
射线的衰减
• 当射线穿透物质时，由于物质对射线有吸收和散
射作用，从而引起射线能量的衰减。并可用衰减定
律表达：
I I0e
式中 Leabharlann Baidu——射线透过厚度 的物质后的射线强度；
I0 ——射线的初始强度；
e ——自然对数的底；
——透过物质的厚度；
——线衰减系数，为上述各物理效应分别引起的
衰减系数之和。
二、射线探伤的方法及其原理
• 射线照相法 • 射线荧光屏观察法 • 射线实时成象检验 • 射线计算机断层扫描技术
射线探伤的特点
① 可直接观察零件内部缺陷的影像，对缺陷进行定性、 定量和定位分析;
② 探测厚度范围大，从薄钢片到厚达500mm以内的钢板， 但薄钢片的表面缺陷(如表面发纹、疲劳裂纹等)较难 探测；
③ 设备复杂、昂费。检验费用高; ④ 射线有害人体健康，其设备应加防护措施。射线探伤
适用于所有的材料，可检验金属、非金属材料内部质 量，探测铸件、焊接件内郡的缺陷。如检测船体焊缝 的质量。
K x 100% d
2）象质计 在透视照相中，要评定缺陷的实际尺寸是困难的，因此， 要用象质计来做参考比较。同时，还可以用象质计来鉴定照片 的质量和作为改进透照工艺的依据。象质计要用与被透照工件 材质吸收系数相同或相近的材料制成。常用的象质计主要有：