射线检测设备和器材选用

一、X射线机

1．X射线机的分类

(1)按结构：携带式；移动式

(2)按用途：定向；周向；管道爬行；软射线；微焦点；脉冲。

(3)按频率：工频50~60Hz；变频300~800Hz；恒频 200Hz. 在同样电流和电压条件下，恒频机穿透力强功耗小效率高，变频

次之，工频较差。

(4)按绝缘介质：变压器油；SF6气.

2．X射线管

（1）结构(玻璃和陶瓷)

I．阴极：由发射电子的钨灯丝和聚焦电子的凹面铜阴极头组成。

II．阳极

a.阳极靶：耐高温的钨，与电子撞击产生X射线

b.阳极体：采用导热率大的无氧铜，支承靶面，传递靶上的热量，避免钨靶烧坏。

c.阳极(铜)罩：吸收二次电子和散乱射线。冷却方式：辐射散热，冲油冷却，旋转阳极自然冷却。

III．外壳

（2）X射线管的技术特性

I．阴极和阳极特性

a.阴极特性：

在阴极的工作范围内，较小的温度变化就会引起较大的电

流变化。

b.阳极特性：

在管电压较低时，管电流随管电压增加而增大，当管电压增加到一定程度后，管电流不再增大而趋于饱和，这说明某一恒定的灯丝加热电流(钨丝温度)下，阴极发射的热电子已经全部到达了阳极，再增加电压亦不可能增大管电流，也就是说，工业探伤用的X射线管工作在电流饱和区，在饱和区内要改变管电流，只有改变灯丝加热电流，X射线管的管电流和管电压在升高过程中可以相互独立进行调节。

c.管电压：

指X射线管承载的最大峰值电压(kVp)。在电工测量中，表头指示的是有效值，对于正弦波U有效值=0.707U 峰值。

d.焦点：

焦点的尺寸主要取决于灯丝的形状和大小，阴极头聚焦槽的形状及灯丝在槽内安装的位置。此外，管电流和电压对焦点大小也有一定的影响。

阳极靶被电子撞击的部分叫做实际焦点。

焦点大，有利于散热，可承受较大的管电流；焦点小，底片清晰度好，照相灵敏度高。

d.辐射场强度：

在30°辐射角处射线强度最大，阴极侧比阳极侧射线强度高，但实际上，由于阴极侧射线中包含着较多的软射线成分，所

以对具有一定厚度的试件照相，阴极侧部位的底片并不比阳极侧更黑，利用阴极侧射线照相也并不能缩短多少时间。

e.真空度：

X 射线管必须在高真空度(10-6~10-7mmHg)才能正常工作。过热时阳极金属会释放气体，严重时将导致X 射线管被击穿；高温工作下的X 射线管，灯丝金属也会吸收一部分气体。这两个过程达到平衡时就决定了此时的真空度。

f.寿命：

指灯丝发射能力逐渐降低，射线管的辐射计量率降为初始值的80%的累计工作时限。玻璃管一般不少于400h，金属陶瓷管不少于500h。

保证X射线管使用寿命的措施主要有：

（a）送高压前，灯丝必须提前预热和活化。

（b）符合应控制在最高管电压的90%以内。

（c）保证阳极冷却，例如将工作和间息时间设为1：1。

（d）严格按使用说明书要求进行训机.

二、γ射线探伤机

1. γ射线源的主要特征参数

放射性活度：γ射线源在单位时间内发生的衰变数。单位贝可，符号为Bq,1Bq表示为1秒的时间内有一个原子核发生衰变。

1Ci=3.7×10 Bq。

10

放射性比活度：单位质量放射源的放射性活度。单位为Bq/g。

对于同一种γ射线源，放射性活度越大，放出γ射线（γ光

子）越多。对于不同种γ射线源，不能进行类似比较。

2. γ射线探伤设备的特点

（1）©射线探伤设备的优点

a.探测厚度大，穿透能力强。对钢工件而言，400kVX光机最

大穿透厚度仅为100 mm左右，而Co60©射线探伤机最大穿透厚度可达200 mm。

b.体积小，质量轻，不用水、电、，特别适用于野外作业和在

用设备的检测。

c.效率高.，对环和球罐可进行周向曝光和全景曝光。同X射

线机相比大大提高效率。

d.可以连续进行，且不受温度、压力、磁场等外界条件影响。

e.设备故障率低，无易损部件。

f.与同等穿透率的X射线机相比，价格低

（2）©射线探伤设备的缺点

a.射线源都有一定的半衰期，有些半衰期较短的射源，如

Ir192更换频率，给使用带来不便。

b.辐射能量固定，无法根据试件厚度进行调节，当源穿透厚度与能量不适配时，灵敏度下降严重。

c.放射强度随时间减弱，无法进行调节，当源强度较小时，曝光时间过长会感到不方便。

d.固有不清晰度比X射线大，用同样的器材及透照技术条件，期灵敏度低于X射线机。

e.对安全防护要求高，管理严格。

3. γ射线探伤设备的分类与结构

（1）γ射线探伤设备分类

按所装放射同位素不同，可分为Co60γ射线探伤机、Cs137

γ射线探伤机、Ir192γ射线探伤机、Se75γ射线探伤机、Tm170

γ射线探伤机、Yb169γ射线探伤机。

按机体结构可分为直通道形式和“S”通道形式。

按使用方式可分便携式、移动式、固定式、管道爬行器。

（2）γ射线探伤设备的结构

γ射线探伤设备大体可分为五个部分：源组建、探伤机机体、驱动机构、输源管和附件。

三、射线照相胶片

1.射线照相胶片的构造与特点：

射线胶片在胶片片基的两面均涂布感光乳剂层(一般感光胶

片单面)，目的是增加卤化银含量以吸收较多的穿透能力很强的

射线，从而提高胶片的感光速度，增加黑度。

（1）片基：是感光乳剂层的支持体，起骨架作用，厚度约

为0.175~0.20mm，大多采用醋酸纤维或聚酯材料.聚酯片基较薄，韧性好，强度高。通常采用淡蓝色。

（2）结合层：由明胶、水、表面活性剂(润湿剂)、树酯(防

静电剂)组成.其作用是使感光剂层和片基牢固地粘结在一起，防

止感光剂层在冲洗时脱落。