II级培训射线检测物理基础
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(1)质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数(2)原子量=质子数+中子数(3)中子数=原子量—质子数=原子量—原子序数(4)电磁波的波长λ和频率v以及波速c(光速)的关系式为:λ=c/v(5)连续谱存在一个最短波长λmin 其数值只依赖于外加电压V而与靶材料无关E=eV=hv=hc/λmin 式中:h—普朗克常数,h=6.626*10-34j.sλmin=hc/eV=12.4/V(KV) c—光速,c=3.0*108m/se—电子电量,e=1.6*10-19C(库仑)V(KV)—管电压单位(千伏)连续谱中最大强度对应的波长λIM=1.5λmin(6)X射线的产生效率ŋ等于连续射线的总强度I T与管电压V和管电流i的乘积之比,即:ŋ =I T /Vi=K i ZV 式中:K i—比例常数V —管电压Z—原子序数可见,X射线的产生效率与管电压和靶材料原子序数成正比。
在其他条件相同的情况下,管电压越高,X射线产生效率越高;管电压的高压波形越接近恒压,X射线产生效率也越高。
(7)γ射线衰变规律:N=N o e-λT式中: N—衰变后强度N o—初始强度λ—比例系数(衰变常数) T—时间半衰期:放射性同位素衰变掉原有核数一半所需时间。
用T1/2表示,单位(年)(8)窄束,单色射线的强度衰减规律:I= I o e-uT式中:I—透射射线强度I o—初始射线强度u—材料的线衰减系数(cm-1)T—透射厚度(cm)半价层:是指使入射射线强度减少一半的吸收物质厚度。
用T1/2表示,单位(年)T1/2= 0.693/ u(9)宽束,多色射线的强度衰减规律:I=I P+I S=I P(1+I S/I P)=I P(1+n) 考虑总的强度衰减结果,可以归纳以下关系式:I= I o e-uT(10)宽束多色射线强度衰减规律:I= I o e-uT(1+n)式中: I—透射射线强度I o—初始射线强度Ln(I/I o)=-uT u—平均衰减系数(cm-1)T—透射厚度(cm)n —散射比I S/I P(11)对斜靶定向X射线管,其有效焦点面积S O=Ssinα式中:靶与垂直管轴线平面的夹角,一般α=200所以近似关系式:S O=S/3 (12)黑度D定义为照射光强L O与透射光强L之比的常用对数值,即:D=lg(L O/L)L= L O/10D容度(L),最大密度(D max),这些特性可以在胶片特性曲线上定量表示。
《射线检测Ⅱ级技能取证实训》课程标准课程名称: 射线检测Ⅱ级技能取证实训代码: 0103931总学时数:50(实践课学时数:50)学分数:4适用专业:焊接技术及自动化专业一、课程的性质1、限选课;2、岗位能力课程;3、实践课。
二、课程定位本课程是无损检测技术专业的实训课程,其内容主要包括射线检测的工艺编制实训、暗室底片准备实训、射线机训练技能实训、焊缝射线检测实训、小直径钢管射线检测实训、暗室手工洗片实训、底片评定实训、报告签发实训等。
通过本课程的学习,使学生掌握编制常规射线检测工艺、X射线检测常规方法、胶片的暗室处理方法等专业核心知识。
具备编制检测工艺并按工艺开展检测工作的能力;具备对射线电离辐射采取正确安全防护措施的能力;具备能对射线检测结果进行正确评判并签发报告的能力。
三、课程设计思路根据本课程对应的工作任务,将工作过程引入教学,以工作任务为引领确定本课程的结构,以职业能力为依据确定本课程的内容。
以围绕掌握本专业职业能力来组织相应的知识和技能,设计相应的实践活动;坚持以创设“真实的生产情境”为特征进行教学环境建设。
教学过程中采用以“学生”为主体、以“射线检测Ⅱ级技能取证实训”的行动导向教学方法,注重学生专业能力、方法能力和社会能力的培养,增强其职业能力拓展的后劲,满足职业生涯发展需要。
四、课程基本目标1、知识目标(1)掌握射线检测的工艺编制。
(2)掌握暗室底片准备。
(3)掌握射线机训练技能。
(4)掌握焊缝射线检测。
(5)掌握小直径钢管射线检测。
(6)掌握暗室手工洗片。
(7)掌握底片评定。
(8)掌握报告签发。
2、职业技能目标具备编制检测工艺并按工艺开展检测工作的能力;具备对射线电离辐射采取正确安全防护措施的能力;具备能对射线检测结果进行正确评判并签发报告的能力。
3、职业素质养成目标方法能力:培养主动、积极的学习意识;文献查阅、使用现代信息技术学习的能力;创新能力等。
社会能力:具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力;具有团队精神和协作精神;具有良好的心理素质和克服困难的能力。
特种设备无损检测Ⅱ级人员考核大纲(射线检测部分)第一章通用知识中的专业基础知识1 射线检测的物理基础1.1原子与原子结构1.1.1元素与原子(A)1.1.2核外电子运动规律(A)1.1.3原子核结构(A)1.2射线的种类和性质1.2.1 χ射线和γ射线的性质(B)1.2.2 χ射线产生及其特点(1)连续谱的产生和特点(B)(2)标识谱的产生和特点(A)1.2.3 γ射线的产生及其特点(B)1.2.4 射线的种类(A)1.3射线与物质的相互作用1.3.1光电效应(B)1.3.2康普顿效应(B)1.3.3电子对效应(A)1.3.4瑞利散射(A)1.3.5各种相互作用发生的相对概率(A)1.3.6窄束、单色射线的强度衰减规律(B)1.3.7宽束、多色射线的强度衰减规律(A)1.4射线照相法的原理与特点1.4.1射线照相法的原理(C)1.4.2射线照相法的特点(C)2 射线检测设备及器材2.1 χ射线机2.1.1 χ射线机的种类和特点(1)χ射线机的分类(B)(2)携带式χ射线机的技术进展(A)2.1.2 χ射线管(1)结构和种类:普通χ射线管、金属陶瓷管(B)特殊用途管(A)(2)技术性能①阴极特性和阳极特性(B)②管电压(B)③焦点(B)④辐射场的分布(B)⑤真空度(A)⑥寿命(C)2.1.3高压发生电路(1)半波整流电路(B)(2)全波整流电路(A)(3)倍压整流电路(A)(4)全波倍压恒直流电路(A)2.1.4 χ射线机的基本结构(B)2.1.5 χ射线机的主要技术条件(A)2.1.6 χ射线机的使用、维护和修理(1)χ射线机操作程序(C)(2)χ射线机的使用注意事项(C)(3)χ射线机的维护和保养(C)(4)χ射线机的常见故障(A)2.2 γ射线机2.2.1 γ射线源的主要特性参数(A)2.2.2 γ射线探伤设备的特点(B)2.2.3 γ射线探伤设备的分类与结构(A)2.2.4 γ射线探伤机的操作(B)2.2.5 γ射线探伤设备的维护和故障排除(B)2.3射线照相胶片2.3.1射线照相胶片的构造与特点(B)2.3.2感光原理及潜影的形成(A)2.3.3底片黑度(C)2.3.4射线胶片的特性(1)特性曲线(C)(2)特性参数(B)2.3.5卤化银粒度对胶片性能的影响(A)2.3.6胶片的光谱感光度(A)2.3.7工业射线胶片系统的分类(B)2.3.8胶片的使用与保管(C)2.4射线照相辅助设备器材2.4.1黑度计(光密度计)(B)2.4.2增感屏(C)2.4.3像质计(C)2.4.4其他照相辅助设备器材(C)3 射线照相灵敏度的影响因素3.1射线照相灵敏度的影响因素3.1.1 概述(A)3.1.2射线照相对比度(1)对比度公式的推导(A)(2)对比度的影响因素①影响主因对比度的因素(B)②影响胶片对比度的因素(A)3.1.3射线照相清晰度(1)几何不清晰度Ug(C)(2)固有不清晰度Ui(B)3.1.4射线照相颗粒度(B)3.2 灵敏度和缺陷检出的有关研究(1)最小可见对比度△Dmi n(A)(2)射线底片黑度与灵敏度(A)(3)几何因素对小缺陷对比度的影响(A)4 射线透照工艺4.1透照工艺条件的选择4.1.1射线源和能量的选择(1)射线源的选择(A)(2)χ射线能量的选择(B)4.1.2焦距的选择(1)焦距与射线照相灵敏度的关系(C);(2)焦距与被检工件的几何形状及透照方式的关系(B)(3)焦距与总不清晰度的关系(A)4.1.3曝光量的选择和修正(1)曝光量的推荐值(C)(2)互易律、平方反比定律和曝光因子(C)(3)曝光量的修正计算①利用曝光因子的曝光量修正计算(C)②利用胶片特性曲线的曝光量修正计算(A)4.2透照方式的选择和一次透照长度的计算4.2.1透照方式的选择(C)4.2.2一次透照长度的计算(1)透照厚度比K值与一次透照长度的关系(C)(2)直缝透照一次长度的计算(C)(3)环缝单壁外透法一次长度的计算(C)(此要求宜针对图表法而非公式法)(4)环缝单壁内透法一次长度的计算(C)(此要求宜针对图表法而非公式法)(5)环缝双壁单影法一次长度的计算(C)(此要求宜针对图表法而非公式法)4.3曝光曲线的制作及应用4.3.1曝光曲线的构成和使用条件(C)4.3.2曝光曲线的制作(C)4.3.3曝光曲线的使用(C)4.4散射线的控制4.4.1散射线的来源和分类(B)4.4.2散射比的影响因素(A)4.4.3散射线的控制措施(1)选择合适的射线能量(B)(2)使用铅箔增感屏(B)(3)散射线的专门控制措施:背防护铅板、铅罩和光阑、厚度补偿物、滤板、修磨试件(B)4.5焊缝透照常规工艺4.5.1透照工艺的分类和内容(B)4.5.2焊缝透照专用工艺卡示例(B)4.5.3焊缝透照的基本操作(C)4.6射线透照技术和工艺研究4.6.1大厚度比试件的透照技术(B)4.6.2安放式接管管座焊缝的射线照相技术要点(B)4.6.3管子—管板角焊缝的射线照相技术要点(B)4.6.4小径薄壁管透照技术与工艺(1)透照布置(B)(2)厚度变化分析(A)(3)透照次数计算(B)(4)像质要求(B)4.6.4球罐γ射线全景曝光工艺(设备和器材选择、工艺程序、曝光时间的计算、及措施布置、注意事项、安全管理)(B)5.暗室处理技术5.1暗室基本知识5.1.1暗室布置及对工作质量的影响(B)5.1.2暗室设备器材使用知识(B)5.1.3配液注意事项(B)5.1.4胶片处理程序和操作要点(B)5.1.5胶片处理的药液配方(A)5.1.6控制使用单位的胶片处理条件的方法(B)5.2暗室处理技术5.2.1显影(1)显影液的组成及作用(B)(2)影响显影的因素(B)(3)显影的基本原理(A)5.2.2停显(1)组成及作用(B)(2)基本原理(A)5.2.3定影(1)定影液的组成及作用(B)(2)影响定影的因素(B);(3)定影的化学知识(A)5.2.4水洗和干燥(B)5.3 自动洗片机(A)6 射线照相底片的评定6.1评片工作的基本要求6.1.1底片的质量要求(C)6.1.2环境、设备条件要求(C)6.1.3人员条件要求(C)6.1.4与评片基本要求相关的知识(A)6.2评片基本知识6.2.1管片的基本操作(B)6.2.2投影的基本概念(B)6.2.3焊接的基本知识(A)6.2.4焊接缺陷的危害性及分类(A)6.3底片影像分析6.3.1焊接缺陷影像(B)6.3.2常见伪缺陷影像及识别方法(B)6.3.3表面几何影像的识别(B)6.3.4底片影像分析要点(B)6.4焊接接头的质量等级评定6.4.1焊接接头质量分级规定评说(B)6.4.2射线照相检验的记录与报告(B)。
无损射线RT培训复习资料★关于教材的说明;关于习题集;关于学习方法;关于考试。
★教材重点理一遍学习重点:依托基础理论,掌握基本知识(射线照相时电压太高为什么不对?后板和薄板对比度哪个高?)和操作、评片技能。
第1、2、3章是第4、5章的基础;第1-5章是第6章的基础;第7章是防护(安全知识)。
学习总结(复习):把各章内容联系起来,搞清各物理量之间的关系、影响,从而正确选择。
照出合格底片。
第一章射线检测的物理基础1.原子结构、原子核结构、衰变。
2.X射线、γ射线的特点与区别。
共性:都是电磁波;区别:波长不同、产生方法不同。
3.X射线、γ射线的性质教材第5页与检测有关的5条(1、2、5、6、7);3、4与射线检测关系不大。
4.X射线的产生、谱线特点电子撞击金属靶产生(1%);能谱为连续谱。
5.X射线的强度、能量由什么决定(1)强度→I(i)(管电流);能量→KV(管电压)i增大,强度增大;KV增大,能量增大,强度也同时增加。
X射线的穿透力(透照厚度)取决于KV;γ射线的穿透力取决于源的种类。
(2)射线穿透物质能力的度量(又叫硬度)定性:用“线质”表示定量:用半价层、有效能量或吸收系数(对于连续X射线)半价层、光子能量或波长(对于单色射线)线质硬射线:穿透力强、通过工件时衰减小,ΔD低(如能量高的射线)软射线:穿透力弱、通过工件时衰减大,ΔD高射线的质、线质、硬度、能量描述的是同一个物理量,还有如:照射量、照射率等。
6.γ射线的产生及其特点γ射线是放射性同位素衰变产生的,能谱为线状谱。
(放射性同位素是一种不稳定的核素)γ射线的能量是由放射性同位素的种类决定的。
γ射线的强度单位是活度(活度是不断变化的),是制造时决定的。
半衰期的概念。
X射线的强度、能量是可控的(大小可调节);γ射线的强度、能量是不可控的(不能人为调节),只能透照与能量相应的厚度,有上下限区间。
7.射线对人的危害高能比低能危害大。
8.射线检测照相原理(射线与物质的相互作用)(1)现象(射线穿过物质的变化):强度减弱;(2)强度减弱原因:吸收与散射;吸收与能量和材料的原子序数、密度、厚度有关;散射与能量、波长、厚度、受照面积有关。
第二部分射线检测本文源自:无损检测招聘网 一、正误判断题(在括弧内,正确的画○,错误的画×)1.高速运动的电子同靶原子核的库仑场作用,电子失去其能量以光子形式辐射出来,这种辐射称韧致辐射。
〈○〉2※.线质是对射线穿透物质能力的度量,穿透力较强的射线称其线质较软,穿透力较弱的射线称其线质较硬。
(×)3、高速运动的电子同靶原子的轨道电子碰撞时,有可能将原子内层的一个电子击到未被电子填充的外层轨道上,其外层的电子向内层跃迁,以光子的形式辐射出多余的能置,这就产生了标识射线。
4、康普顿散射不是由轨道电子引起的,而主要是光于同固体内的自由电子相互作用引起的。
5、X、γ射线是电磁辐射;中子射线是粒子辐射。
(○)6※、具有连续光谱的x射线,称连续x射线,又称白色x射线。
7※、由发射x射线的材料特征决定波长的连续Ⅹ射线,称标识x射线,又称特征x射线(×)8、一定能量的连续x射线穿透物质时,随厚度的增加射线的总强度减小,平均波长变短,但最短波长不变。
(○)9※、加在x光管两端的电压越低,则电子的速度就越大,辐射出的射线能量就越高。
〈×〉10※、射线的线质越软,其光子能墨越大,波长越短,笄透力越强,衰减系数越小,半价层越大。
(×)11.Y射线的能盘取决于放射性同位苯的活度或居里效,而它的强度取决于源的种类。
(×)12※、射线的能量减弱到初始值上半时所穿过物质的厚度,称半价层,又称半值层。
(×)13※、放射性同位紊的能搔蜕变至其原值一半所需时间,称半衰期。
(×)14※、描述放射性物质不稳定程度的量称为“活度”。
(○)15、在核反应堆中,把一种元素变为放射性元素的过程,称为激活。
(○)16v当原子核内质子数不变,而原子量增加时,它就变戚另一种元素。
(×)17※、不稳定的同位素,称为放射性同位素。
(○)18※、光子是以光速传播的微小的物质粒子。
x射线诊断的物理基础X射线诊断是一种常用于医学影像学中的诊断技术。
它通过利用X射线穿透物体并在胶片或数字传感器上形成影像的原理来诊断疾病。
X射线的物理基础包括X射线的生成、穿透和吸收。
X射线的生成主要是通过X射线管。
X射线管由阴极和阳极组成,阴极由电子束加热产生电子,经由高电压加速,在阳极上产生高速电子撞击阳极金属,从而产生X射线。
X射线的频率和能量与电子束的能量有关。
X射线具有很强的穿透能力,可以穿过人体组织。
它的穿透能力与射线的能量有关,能量越高,穿透能力越强。
在医学影像学中,通常使用具有30至150kV的高电压来产生X射线。
X射线可以穿透软组织,如肌肉和脂肪,显示为较浅的影像;而在骨骼等密度较高的组织中,X射线的穿透能力较弱,形成较浓密的影像。
通过观察X射线影像的浓密程度和形状,可以判断组织的健康情况。
X射线在物体中的吸收程度与物质的原子序数和原子量有关。
原子序数越大的物质,如钙和铅,对X射线的吸收能力越强。
而原子序数较小的物质,如肌肉和脂肪组织,对X射线的吸收能力较弱。
在X 射线影像中,骨骼和钙质结构会显示为较白的区域,而软组织则显示为较暗的区域。
X射线诊断的物理基础还包括X射线的散射和弥散。
X射线在穿过物体时会发生散射,散射的程度与物体的密度有关。
散射会导致X 射线影像的对比度降低,影响诊断的准确性。
为了减少散射,常常使用散射补偿方法,如使用散射屏或增加固定的铅遮挡器。
X射线诊断是通过利用X射线的生成、穿透、吸收和散射等物理原理,对患者进行影像检查并诊断疾病的一种常用技术。
了解X射线的物理基础对于正确解读X射线影像,提高诊断准确性非常重要。
6.2 评片基本知识:6.2.1投影的基本概念:用一组光线将物体的形状投射到一个平面上去,称为“投影”。
在该平面上得到的图像,也称为“投影”。
投影可分为正投影和斜投影。
正投影即是投射线的中心线垂直于投影的平面,其投射中心线不垂直于投射平面的称为斜投影。
射线照相就是通过投影把具有三维尺寸的试件(包括其中的缺陷)投射到底片上,转化为只有二维尺寸的图像。
由于射线源,物体(含其中缺陷)、胶片三者之间的相对位置、角度变化,会使底片上的影像与实物尺寸、形状、位置有所不同,常见有放大、畸变、重迭、相对位置改变等现象。
6.2.2焊接基本知识:⑴常用的焊接名词术语解释①接头根部:焊件接头彼此最接近的那一部分,如图1所示。
②根部间隙:焊前,在接头根部之间预留的空隙,如图2所示。
③钝边:焊件开坡口时,沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分,如图3。
④热影响区:焊接或切割过程中,材料因受热的影响(但未熔化)而发生的金相组织和机械性能变化的区域,如图4所示。
⑤熔合区和熔合线:焊缝向热影响区过渡的区域,叫熔合区。
按其接头的横断面,经宏观腐蚀所显示的焊缝轮廓线叫熔合线,如图5所示。
⑥焊缝:焊件经焊接后所形成的结合部分。
⑦焊趾:焊缝表面与母材的交界处,称焊趾,焊趾连成的线称焊趾线,如图6所示。
⑧余高:超出表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的高度,如图7所示。
⑨焊根:焊缝背面与母材的交界处,如图7所示。
⑩弧坑:由于断弧或收弧不当,在焊道末端形成的低洼部分,如图9所示。
焊道:每一次熔敷所形成的一条单道焊缝,如图8所示。
焊层:多层焊时的每一个分层。
每个焊层可由一条或几条并排相搭的焊道组成。
如图8所示。
单面焊:仅在焊件的一面施焊,完成整条焊缝所进行的焊接,如图8所示。
双面焊:在焊件两面施焊,完成整条焊缝所进行的焊接,如图9所示。
⑵焊接缺陷分类:①从宏观上看,可分为裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔、及形状缺陷,又称焊缝金属表面缺陷或叫接头的几何尺寸缺陷,如咬边,焊瘤等。
第一章射线检测的物理基础第一章射线检测的物理基础1.1 原子与原子结构1.1.1元素与原子z 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。
z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。
第一章射线检测的物理基础z 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2759Co 。
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。
的γ射第一章射线检测的物理基础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。
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。
第一章射线检测的物理基础1.3.4瑞利散射入射光子与束缚较牢固的内层轨道电子发生弹性碰撞过程,束缚电子只是吸收入射光子后跃迁到高能级随即放出一个能量约等于入射光子的散射光子,并没有脱离原子,所以散射线与入射线具有相同的波长,能发生干涉的散射过程。
发生几率和物质的原子序数及入射光子的能量有关。
大致与物质原子序数Z的平方成正比,并随入射光子能量的增大而急剧减小。