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实验一射线检测的原理及过程一、实验目的1、掌握X射线检测的基本原理和方法；2、了解射线检测的特点和适用范围；3、了解射线检测缺陷等级的评定。
二、实验设备器材1、XXQ－2005携带式变频充气X射线探伤机本机由控制器和管头（X射线发生器）及电源电缆、连接电缆等组成（控制器面板和管头结构分别如图8-1、图8-2所示）。
控制器采用可控硅单相桥式整流电路，整流后的电压经LC滤波回路滤波后变为平滑的直流电压，该电压经可控硅变频回路斩成频率可变的单向脉冲，送至高压脉冲变压器作为管头的电源。
毫安稳定单元可以随X射线管灯丝电压的提高或降低改变单向脉冲的频率，以保证X射线管电流的稳定。
千伏调节单元可以连续调节管电压，以适用不同厚度材料的拍片要求。
数字计时器为预置数字电子式，可按不同要求选择曝光时间，计时准确，误差小，显示直观。
如果在曝光期间有保护单元动作，计时器将显示当前时间，不归零。
重新开机，可继续曝光至预置时间，因而可节省胶片。
当电源电压波动时，控制器本身能自动调节，自动稳定X射线管电压和管电流，以保证获得稳定的X射线束。
管电压和曝光时间均可预置，而管电流不能设置，为恒定的5毫安。
管头为组合式，X射线管、高压变压器（包括X射线管灯丝绕组）与绝缘气体一同封装在铝壳内。
管头一端装有风扇和散热器，为冷却之用。
绝缘气体为SF6，具有良好的介电性能。
管头系完全防电击式，X射线管阳极接地，承受单向脉冲电压，设有温度保护装置，当管头温度达到规定值的±5℃时，温度继电器动作，切断高压，以确保机器安全。
管头的两端环可使其立放或横卧，在搬运及工作时可做把手用。
图8-1 控制器主面板及侧面板1.电源指示灯2.延时指示灯3.高压指示灯4.电流指示灯5.保险丝6.曝光计时器7.曝光时间设定拨码盘8.电源接头9.接地线接头10.控制线连接电缆接头11.电源开关12.高压关按钮13.曝光电压调节旋钮14.高压开按钮图8-2 管头结构示意图X射线管结构示意图1、把手2、风扇3、阳极体4、主体套1、玻璃管壳2、聚焦杯3、阴极灯丝5、X射线6、遮蔽铝7、阴极射线4、阳极罩5、窗口6、阳极靶8、高压变压器9、阴极体10、铝壳7、阳极体11、气压表12、控制线连接电缆接头2、其它辅助器材及耗材黑度计、射线胶片、金属箔增感屏、线型像质计、暗盒、铅字、屏蔽铅板、中心指示器、卷尺、钢印、观片灯℃ 黑度计用于检查射线底片的黑度，要求在国家标准规定的范围内。
射线检测设备及器材引言射线检测是一种常用的非破坏性检测方法，主要用于发现材料或构件内部的缺陷情况。
射线检测设备及器材是射线检测过程中必不可少的工具，本文将对常用的射线检测设备及器材进行介绍。
一、射线源射线源是射线检测的起点。
常见的射线源有放射性同位素源和射线发生器两种类型。
1.放射性同位素源放射性同位素源常用于辐射检测。
例如，铯-137和钴-60等放射性同位素可用于金属中缺陷的检测。
它们具有稳定的半衰期和适当的能量，能够提供足够的射线能量来穿透被测物体。
2.射线发生器射线发生器是一种通过电子束轰击防护金属靶材来产生射线的装置。
常见的射线发生器有线性加速器和X射线管。
线性加速器能够通过改变加速电子的能量来改变射线的能量，适用于不同材料的检测。
X射线管则通过在真空中加速和制动电子来产生X射线。
二、探测器探测器是射线检测设备的核心部件，用于测量和记录射线与被检测物体之间的相互作用。
常见的探测器有闪烁计数器、闪烁屏和平板探测器等。
1.闪烁计数器闪烁计数器是一种能够将射线能量转化为光能量，并通过光电倍增管放大后进行计数的探测器。
它具有高灵敏度和较好的能量分辨率，适用于高能量射线的检测。
2.闪烁屏闪烁屏是一种能够将射线能量转化为可见光或紫外光的材料。
当射线入射到闪烁屏上时，闪烁屏会产生闪光，通过光电倍增管放大后进行检测和计数。
3.平板探测器平板探测器是一种具有平面形状的探测器，能够通过测量入射射线的吸收程度来获取被测物体的信息。
它具有较大的探测面积和较好的空间分辨率，适用于射线检测中的成像研究。
三、辐射防护器材辐射防护器材主要用于保护射线工作者和周围环境，使射线剂量保持在安全范围内。
常见的辐射防护器材有铅衣、铅玻璃和铅胶等。
1.铅衣铅衣是一种常用的辐射防护器材，由铅重复层叠而成。
它能够有效吸收射线，减少射线剂量。
铅衣可用于射线工作者的个人防护。
2.铅玻璃铅玻璃是一种透明的玻璃材料，其中含有适量的铅。
它能够通过减少射线透射量来防护射线的辐射。
湖北江源化工机械有限公司无损检测操作指导书编号：编制：审核：日期：射线检测操作指导书一、引用标准和编制依据下列标准和规程包含的条文，通过在本操作指导书中引用而构成操作指导书的条文。
NB/T47013.1～47013.2-2015 《承压设备无损检测》JY/JY31-2007《无损检测通用规程》二、检测对象：三、检测技术要求：四、检测设备及材料准备：1、射线源：3、像质计：材料Fe线型（10-16）和线型（8-12）两种。
4、滤光板：无5、背散射铅板：各种规格尺寸铅板。
6、标记：数字铅制标记、拼音字母铅制标记符号、铅制标记。
(1) 定位标记包括中心标记（）和搭接标记（）。
当抽查时搭接标记称为有效区段标记。
检测范围标记( - )，当焊缝余高为零或平板状零件时使用。
(2)识别标记：包括产品编号、检测编号、透照日期。
其中检测编号由以下标记组成：7 、暗室处理设备：（1）自制洗片箱一台。
（2）安全灯一台。
8、观察设备：观片灯五、检测程序：六、检测技术和工艺:产品编号：产品名称：七、检测示意图：见附录（一）八、暗室处理方法和条件要求：胶片处理一般按胶片使用说明说规定进行。
本公司采用手工冲洗胶片。
手工冲洗胶片宜在8h之内完成，最长不超过24h。
1 、标准显影温度20±2℃标准显影时间5分钟，不得用短时显影，以免产生花纹，也不得用高温显影，以免药膜皱折、脱落、影纹粗糙。
2、显影过程中，洗片架应是上、下或前后经常移动，以保证显影作用均匀，特别是开始显影的一分钟内更需频繁移动。
3、在红灯下观察显影程度的次数应尽量减少（至多二次）距离不能过近，以免增加灰雾。
4、胶片显影完毕，应先作短时间的中间水洗（10秒），再放入停影液中20∽30秒，然后进入定影液。
5、胶片在定影液中亦需经常晃动，定影时间为通透时间的２倍，未到通透时间不得开白灯。
6、胶片在定影后应放入流动的清水（温度１６－２４℃）冲洗30分钟（水温较低时延长水洗时间，水温较高时减少水洗时间）。
5⼤⽆损检测技术之射线检测，射线检测原理、设备介绍是5⼤⽆损检测技术中的⼀种，通常聊到射线检测，⼤家⾃然会联想到医院的射线检测设备。
其实，它们便是应⽤了技术的产品。
为增进⼤家对射线检测的认识，本⽂将对射线检测、射线检测原理以及射线检测设备予以介绍。
如果你对检测、射线检测技术具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。
⼀、射线检测射线检验通常简称为：RT，是⽆损检测⽅法的⼀种。
当强度均匀的射线束透照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同。
这样，采⽤⼀定的检测器(例如，射线照相中采⽤胶⽚)检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等，从⽽完成对被检测对象的检验。
射线检验常⽤的⽅法有X射线检验、γ射线检验、⾼能射线检验和中⼦射线检验。
对于常⽤的⼯业射线检验来说，⼀般使⽤的是X射线检验和γ射线检验。
⼆、射线检验原理X和γ射线的波长短,能够穿过⼀定厚度的物质，并且在穿透的过程中与物质中的原⼦发⽣相互作⽤。
这种相互作⽤引起辐射强度的衰减，衰减的程度⼜同受检材料的厚度、密度和化学成分有关。
因此，当材料内部存在某种缺陷⽽使其局部的有效厚度、密度和化学成分改变时，就会在缺陷处和周围区域之间引起射线强度衰减的差异。
如果⽤适当介质将这种差异记录或显⽰出来，就可据以评价受检材料的内部质量。
X射线检验和γ射线检验,基本原理和检验⽅法⽆原则区别,不同的只是源的获得⽅式。
X射线源是由各种、电⼦感应加速器和直线加速器构成的从低能(⼏千电⼦伏)到⾼能(⼏⼗兆电⼦伏)的系列，可以检查厚⾄ 600mm的钢材。
γ射线是放射性同位素在衰变过程中辐射出来的。
三、射线检测设备(⼀)X射线机⼯业射线照相探伤中使⽤的低能X射线机，简单地说是由四部分组成：射线发⽣器(X射线管)、⾼压发⽣器、冷却系统、控制系统。
当各部分独⽴时，⾼压发⽣器与射线发⽣器之间应采⽤⾼压电缆连接。
按照的结构，X射线机通常分为三类，便携式X射线机、移动式X射线机、固定式X射线机。
射线检测的设备和器材简介1. 引言射线检测是一种非破坏性检测技术，通过利用射线对物体进行检测，可以获取物体内部的结构、组成以及缺陷等信息。
在工业领域，射线检测被广泛应用于材料品质控制、设备检测、安全检查等方面。
本文将介绍射线检测中常用的设备和器材。
2. 射线源射线源是射线检测中的关键部分，它产生并释放射线用于照射待检测物体。
常见的射线源包括：•X射线管：X射线管通过加高压将电子加速到很高的速度，使其撞击目标金属靶产生X射线。
•放射性同位素：如钴-60、铯-137等放射性同位素可作为射线源，其放射性衰变产生γ射线。
3. 辐射探测器辐射探测器用于测量和记录射线通过待检测物体后的强度变化，从而获得物体内部的信息。
常见的辐射探测器有：•闪烁体探测器：闪烁体探测器由闪烁晶体和光电倍增管组成。
当射线照射到闪烁晶体上时，晶体会发出光信号，光信号被光电倍增管读取并转化为电信号。
•气体探测器：气体探测器包括GM计数器和比例计数器。
GM计数器通过检测射线照射到气体中产生的电离效应来测量射线强度。
比例计数器利用气体中的稀有气体与射线相互作用的特性来区分不同能量的射线。
•固态探测器：固态探测器是一种基于半导体材料的探测器，如硅、锗等。
射线入射到固态探测器中会产生电离效应，产生的电荷被探测器读取并转化为电信号。
4. 图像获取系统图像获取系统用于记录辐射探测器获取的电信号，将其转化为可视化的图像。
常见的图像获取系统包括：•透视系统：透视系统是通过将待检测物体置于射线源和辐射探测器之间，记录射线通过物体的强度变化。
透视系统可以实时观察射线通过物体的情况。
•平板探测器：平板探测器是一种将辐射探测器与数字成像技术相结合的系统。
辐射探测器将获取的电信号转化为数字信号，通过图像处理算法得到高分辨率的二维图像。
5. 数据分析与处理数据分析与处理是射线检测的关键一步，它将图像获取系统获得的数据进行处理和分析，提取出待检测物体的内部结构和缺陷信息。
射线探伤作业指导书一、引言射线探伤是一种常用的无损检测方法，可以用于检测材料内部的缺陷。
本指导书旨在为射线探伤作业提供详细指导，确保安全可靠地进行射线探伤作业。
二、作业前准备1. 工作人员培训：所有参与射线探伤作业的工作人员都必须经过专业培训，熟悉射线设备的操作和安全规范。
2. 工作场所准备：确保作业场所宽敞清洁，并设立明显的警示标志，提示射线探伤作业正在进行。
3. 人员防护装备：工作人员必须佩戴适合的防护装备，包括防护服、防护眼镜、防护手套等，以防止辐射的危害。
三、设备与器材准备1. 射线源准备：选择合适的射线源，并定期进行检测和维护，确保射线源的安全性能。
2. 探测器准备：选择合适的探测器，并进行校准，确保准确可靠地检测缺陷。
3. 辅助工具准备：准备好射线测量仪器、标记笔、尺子等辅助工具，以便于对检测结果进行记录和分析。
四、作业流程1. 环境检查：在进行射线探伤作业前，先对作业环境进行检查，确保周围没有任何人员和无关物品，以防意外伤害。
2. 辐射区域设立：根据射线的辐射半径，设立辐射区域，并进行标识，以禁止无关人员进入。
3. 射线源操作：在辐射区域内，按照操作规程将射线源正确放置，调整角度和距离，保证射线照射的精确性和稳定性。
4. 探测器操作：操作人员应根据实际情况选择合适的探测器，与射线源相配合进行检测操作，确保准确获取数据。
5. 数据分析与记录：对收集到的数据进行分析，判断出现的缺陷类型和位置，并及时记录在报告中。
6. 安全结束：作业完成后，将射线源回收到密封容器中，清理辐射区域，恢复工作现场的正常使用。
五、安全措施1. 人员防护：所有参与作业的人员必须戴上适当的防护设备，减少辐射对人身的伤害。
2. 辐射区域控制：在辐射区域内设立明显的警示标志，并设置屏障限制无关人员进入。
3. 定期检测与维护：定期对射线源和探测器进行检测和维护，确保设备的安全性能。
4. 废弃物处理：将使用过的射线源和工作区所产生的废弃物按照国家相关法规进行正确处置。
第二章射线检测设备与器材（一）X射线机一、X射线机的分类和发展X射线按能量高低分为：·普通X射线机――管电压≤500KV；·高能X射线机――能量≥1Mev1、普通X射线机的分类：（1）按结构分①携带式X射线机：a管电压≤300KV 电流≤5mAb结构简单，体积小、重量轻、适用高空和野外作业。
②移动式X射线机：a管电压可达500KV 电流较大可达数十mA（通常有两个焦点，对应大、小两个管电流）b结构复杂，体积和重量大、适用固定或半固定使用（2）按使用性能分①定向X射线机：·400左右圆锥角定向辐射、适用定向单张拍片。
②周向X射线机：（平耙、锥耙）·3600周向辐射、适用环焊缝周向曝光。
管道爬行器。
（3）按绝缘介质分·变压器油绝缘――主要在移动X射线机采用（一般用25号变压器油，2.5mm标准间隙测试，耐压50KV）·SF6气绝缘――主要在携带式X射线机采用（4）按频率分·工频（50－60Hz ）――对应油绝缘X 机·变频（300－800 Hz ）――对应气绝缘X 机 ·恒频（约200 Hz ）――对应气绝缘X 机·穿透能力：恒频＞变频＞工频（同管电压、管电流） 2、携带式X 射线机的技术进步 （1）机头小型化、轻量化①用SF 6 SF 6的特点是： a)重量很轻b)绝缘性能好：绝缘强度为变压器油3－5倍，压缩气体绝缘性能更好（机头内压力通常控制在0.34Mpa 3.5Kg/cm 2以上），可有效缩小电器设备体积，但放电会产生白色的有毒的低氟化物。
②提高频率：a)减轻高压包铁心重量 由K-常数， E-感应电动势， f-频率， W-匝数，B-磁通量，S －铁芯面积 , b) 提高X 射线的输出强度单位时间内处于峰值电压的时间增多。
③ 用金属陶瓷管，阳极接地，管子尾部可伸到机筒外 a)减小机头尺寸1fb)可安装风扇有利阳极冷却。
④局部衬铅（2）提高自动化和可靠性（电脑操作系统）3、高能X射线机的分类（1）电子感应加速器（交变脉冲电流、电磁铁和激磁线圈、环形真空管、电子枪、X射线耙、真空泵）（2）电子直线加速器（磁控管－微波源、波导管、电子枪、X射线耙、真空泵）（3）电子回旋加速器（高频交变电源、D型盒、电子枪、X射线耙、真空泵）二、X射线管1、X射线管的分类：（1）按外壳材料分为玻璃管和陶瓷管；（2）按射线辐射角分为定向管、周向管（锥耙和平耙：平耙散热效果好，拍片时焊缝投影倾斜变形，纵向裂纹可能漏捡。
）（3）按特殊使用性能分为微焦点管、棒阳极管、软X射线管、脉冲X射线管、2、X射线管的结构（1）阴极：①灯丝：作用――发射电子材料――钨丝（发射效率高，不易损坏）形状――园焦点（盘香形）；线焦点（螺管形）②阴极头：作用――聚集电子材料――铜（2）阳极：①阳极靶：作用――接受高速电子的轰击，动能约1％转换为X射线（η=K i ZV），99％转化为热能。
材料――钨熔点高（33870C）原子序数大（Z=74）转换效率高，钼熔点（26000C）原子序数（Z=42）标识谱－软X射线②阳极体：作用――支撑靶面、传送靶上的热量。
材料――无氧铜（导热率高）③阳极罩：作用――吸收‘散乱射线’和‘二次电子’（轰击阳极靶产生）材料――通常用钢、钨（提高吸收散乱射线效率），如安装铍窗口（可透过更多的软X射线）（3）阳极的冷却方式：①辐射散热：阳极体尾部装散热片（或风扇）―――用于携带式X射线机②冲油冷却：阳极体为空腔←－循环油←―循环水――――用于移动式X射线机③旋转阳极冷却：阳极高速旋转――增加了散热面（相当静止阳极靶的10倍电流）――用于大电流医疗用X射线机（几百毫安）（4）外壳①作用――保持真空度10－6～10－7mmHg(1.33×10－4 ～1.33×10－5Pa)②材料――耐高温的石英玻璃3、金属－陶瓷管①机械性能好――抗震性强，不会破碎②管内真空度高（10－8－10－9mmHg）――电性能好，寿命长（约为玻璃管的1.2倍）③陶瓷绝缘性能好――管子尺寸小于玻璃管（250KV以上的X管）④容易焊装铍窗口4、X 射线管的技术性能 （1）阴极特性：·定义――灯丝温度与管电流（饱和电流密度）的关系·特点――管电流随灯丝温度升高（发射电子的数量增多）而增大。
（2）阳极特性：·定义――管电压与管电流的关系· 特点――由于X 射线管工作在饱和区，因此要改变管电流只有改变灯丝的加热电流（即灯丝温度或灯丝两端的电压）·结论――X 射线管的管电压和管电流可以独立进行调节。
（实际应用中提高管电压、管电流略升） （3）X 射线管的管电压·定义――指峰值电压（KVp ）表示·电工测量 0.707U U =有效值峰值峰值＝ ·特点――穿透能力与管电压有近似直线关系 （4）X 射线管的焦点·实际焦点――阳极靶被电子轰击的部分（焦点大，散热好；焦点小，几何不清析度高。
） ·有效焦点――实际焦点垂直于管轴线上的正投影·说明书描述的是有效焦点：（在计算几何不清析度时）园焦点――直径；正方焦点――边长； 长方焦点――长×宽/2a b靶·对斜靶X 射线机正投影尺寸：a ,=a ×sin a b 不变。
∴sin S S a ⨯有效焦点实际焦点＝·任意角度的焦点投影： 由 ∴·有效焦点的大小可用针孔成像法测量 ∵∴有效焦点尺寸为（5）辐射场强度的分布·阴极侧强度比阳极侧强，300辐射角最强。
·阴极侧软射线成分多，照相黑度和阳极侧差不多。
（6）X 射线管的真空度（10－6－10－7mmHg ）·定义――X 射线管工作时管内存在吸气和放气两个过程，达到平衡时决定X 管的真空度 ·真空度下降的原因――X 管阳极过热或长期不用的X 射线机。
·训机目的――提高X 管真空度，稳定工作。
·X 射线管真空度测量：用“高频火花真空测试仪”检测采用冷高压试验检测－两极之间放出紫光或淡蓝光则管子漏气（7）X 射线管的寿命·定义――X 射线管辐射剂量率降为初始值的80％的时限（由于灯丝发射电子的能力降低）。
·玻璃管寿命400小时，陶瓷管寿命500小时 ·保证寿命的措施：()sin sin 18070a Aaa =-+⎡⎤⎣⎦sin sin(110)A aaa =-X2112fd L X L =11212f d L X L L =+①送高压前灯丝预热活化②最高管电压控制在90％以内③使用中阳极即时冷却④严格训机三、X射线机的电器原理通常X射线机由四部份组成――高压部分、冷却部分、保护部分、控制部分。
1、高压部分（1）高压发生电路：·X射线管实际上是一个特殊的二极管，工作时管子的两个极需要加上直流高压才能产生X射线，因此必须用二极管整流电路来达到这一目的。
·常用的二极管整流电路有：半波整流、全波整流、倍压整流、恒直流等四种。
①半波整流电路a)半波自整流（用于携带式X射线机）·原理――X射线管本身充当整流管，实现半波整流。
·特点――①X射线管不导通的半周内存在逆电压（2倍峰值电压）的危害，如阳极过热，会出现反向电流，产生不良后果。
②在高压变压器的一次侧安装R/D（逆电压降低电路）可减小逆电压的危害。
b)中间接地双管半波整流·原理――用两个整流二极管和X射线管串联使用，实现半波整流。
·特点――X射线管不导通的半周内用两个整流二极管来分担逆电压，基本消除逆电压的危害。
(但整流二极管尺寸较大，价格较贵)②全波整流电路a)双管全波整流，·原理――利用两个二极管交替导通，实现全波整流。
·特点――整流效果比半波整流好（相当于2倍），但要用两个高压变压器（或者有两组高压线圈）。
b)四管桥式整流·原理――同双管全波整流，·特点――与双管全波整流相比多用了两个二极管，每个二极管的耐压级别可降低一半，高压变压器只需用一个。
③倍压整流电路·原理――利用二极管对电容的充电与电源叠加来达到倍压的目的。
·特点――同样的高压变压器可以实现两倍的高压。
④恒直流电路·原理――用两个对称的倍压电路加上两个大容量的电容来储存能量实现恒定的高压。
·特点――X射线管输出剂量最大。
用于大型移动式X射线机。
（2）高压部分的部件①高压变压器（高压包）：·作用――将输入的电源电压（通常是220V）用变压器提升到几百KV。
·特点――变压器的次级线圈匝数多，线径细（管电流只有几毫安）,层间绝缘要求高。
层间绝缘材料：油机用电容纸、气机用聚酯薄膜或聚压胺薄膜（绝缘性能更好）②灯丝变压器：·作用――将输入的电源电压（通常是220V）用变压器降低到十几伏。
·特点――次级线圈匝数少，线径粗（灯丝电流有十几安）,串接在高压回路里，因此层间绝缘要求高。
③整流管：·作用――将交流转换为直流·特点――耐压级别高，有玻璃整流管（尺寸较大）和硅堆(体积小)两种。
④电容：·作用――在倍压线路里使用，储存能量达到倍压的目的。
·特点――耐压级别高，采用金属纸介电容。
⑤高压电缆·作用――连接高压发生器和射线机头（移动式X射线机）·特点――构造分为七部份：保护层、金属网层、半导体层、主绝缘层、同芯线、薄绝缘层、电缆头。
·半导体层的作用――处于金属网层与主绝缘层（橡胶）之间，为感应电荷提供通道，避免空气放电、橡胶老化。
2、冷却部分（1）机头过热的危害：·X射线管的阳极过热――造成靶面烧损；X管真空度下降、击穿损坏。
·高压变压器过热――绝缘降低，线圈击穿烧坏。
·由于上述原因，及时冷却可以保证X射线机的使用寿命。
（2）冷却的方法·循环油自冷（携带式油绝缘机）：热量→搅拌油泵→均匀内部温差→外壳→空气·强制风冷（携带式气绝缘机）：热量→X管尾部→风扇→空气·循环油外冷（移动式油绝缘机）：热量→阳极体空腔→油→水循环油外冷的冷却系统由七部分组成。
（3）冷却的控制原理为确保冷却能够正常进行，在主控线路里串接了冷却正常运行的开关（温度继电器开关、油通开关、水通开关），当出现异常时，上述开关断开，X机高压自动切断，起到保护X管的作用。
3、保护部分为了确保X射线机正常工作和人身安全而进行的必要设置。
