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    射線及其檢測(cè)原理

    2006/12/21 9:53:00

          1898年11月8日,倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線文化價值,從此無損檢測(cè)技術(shù)開始發(fā)生了質(zhì)的變革形式。它使固體內(nèi)部的缺陷得以直觀地顯現(xiàn)出來。X射線是一束光子流不斷完善。在真空中數字化,它以光速直線傳播,本身不帶電基礎上,故不受電磁場(chǎng)的影響改革創新。具有波粒二象性。從物理學(xué)中取得顯著成效,我們知道,凡具有加速度的帶電粒子都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射實現。因此當(dāng)電子在高壓電場(chǎng)的作用下不容忽視,高速運(yùn)動(dòng)時(shí),突然撞擊到靶面服務體系,(會(huì)產(chǎn)生很大的負(fù)加速度)從而形成了所謂的韌致輻射說服力。簡(jiǎn)單地說,它是由高速運(yùn)動(dòng)的電子撞擊靶面而產(chǎn)生的分析。另一方面表示,當(dāng)電子的動(dòng)能足夠大時(shí),將會(huì)把靶面原子的內(nèi)層電子轟擊出來非常激烈,在原位置形成孔穴競爭力所在,而此刻引人註目,外層的電子(位于高能級(jí))產(chǎn)生躍遷以填補(bǔ)該孔穴。同時(shí)發展需要,它將多余的能量以X射線的形式放出攻堅克難,形成所謂的標(biāo)識(shí)X射線。標(biāo)識(shí)射線的波長(zhǎng)是不連續(xù)的顯示。它取決于靶面的材料雙向互動。它通常用于對(duì)材料的化學(xué)成分進(jìn)行定性分析。在無損檢測(cè)探傷中設計能力,一般用前者品牌。
    X射線具有很強(qiáng)的穿透能力。在媒體的界面更為一致,它的折射率很小等形式,幾乎為1。從而使我們可以按幾何方式來計(jì)算成像的比例至關重要。
    由韌致輻射產(chǎn)生的X射線提供深度撮合服務,具有連續(xù)譜線。它的波長(zhǎng)取決于電場(chǎng)的電壓和場(chǎng)內(nèi)的電子流的發生。其強(qiáng)度表示為:
    I=
    其中組成部分,K----系數(shù);i------管電流新的動力; U-----管電壓的過程中;Z-----靶的原子序數(shù)。

    穿透物體后廣泛關註,射線的強(qiáng)度為:I1=Io X exp(-ud)促進進步,射線入射強(qiáng)度減弱一半的吸收物質(zhì)厚度稱為半價(jià)層瀯蓊I先!

    寬容度(L)指膠片有效密度范圍對(duì)應(yīng)的曝光范圍迎來新的篇章。在膠片特性曲線上,就用接近
    在線部分的起點(diǎn)和終點(diǎn)在橫坐標(biāo)上相對(duì)應(yīng)的曝光量對(duì)數(shù)表示推動並實現,顯然梯度大的膠片其寬容度必然小薄弱點。 

    線型象質(zhì)計(jì)應(yīng)放在射線源一側(cè)的工件表面上被檢焊縫區(qū)一端(被檢區(qū)長(zhǎng)度的l/4部位)優化程度。金屬絲應(yīng)橫跨焊縫并與焊縫方向垂直積極性,鋼絲置于外側(cè)。當(dāng)射線源一側(cè)無法放置象質(zhì)計(jì)時(shí)不斷豐富,也可放在膠片一側(cè)的工件表面上實施體系,但象質(zhì)指數(shù)應(yīng)提高一級(jí),或通過對(duì)比試驗(yàn)擴大公共數據,使實(shí)際象質(zhì)指數(shù)達(dá)到規(guī)定的要求深度。象質(zhì)計(jì)放在膠片一側(cè)工件表面上時(shí)帶動擴大,應(yīng)附加“F”標(biāo)記以示區(qū)別。中心透照環(huán)焊縫時(shí)與時俱進,每隔如”放置一個(gè)象質(zhì)計(jì)性能。多個(gè)管子接頭在一張底片上同時(shí)顯示時(shí),至少應(yīng)放一個(gè)象質(zhì)計(jì)綜合運用,且置于最邊緣的那根管子上供給。


    象質(zhì)計(jì)的線徑d與線號(hào)《象質(zhì)指數(shù)》之間的關(guān)系:
    d= de,z= 6-10lgd
    金屬絲象質(zhì)計(jì)的相對(duì)靈敏度: S = A X 10O%實事求是,如一底片上可識(shí)別的最小線徑進行探討,照厚度。
    射線照相對(duì)比度公式:
    射線照相對(duì)比度(底片對(duì)比度)D是主因?qū)Ρ榷萾ri和膠片對(duì)比度r共同作用
    工件表面距離服務水平,Q-I件表面至膠片距離最新。
    為保證射線照相的清晰度,標(biāo)準(zhǔn)對(duì)透照距離的最J前防限制:
    象質(zhì)等級(jí)透照距離(焦點(diǎn)至工件表面距離)入K值

    為了評(píng)價(jià)X射線在膠片上的成像質(zhì)量處理方法,人們通常用像質(zhì)計(jì)作為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)重要作用。線型像質(zhì)計(jì)的擺放,應(yīng)在射線源一邊習慣。靈敏度的計(jì)算為:m=di/DpX100%

     

    射線照相影響質(zhì)量的基本因素有:①黑度充足,

    黑度與照相靈敏度 S三大要素(照相對(duì)比度面D,不清晰度U和顆粒度Gr)的關(guān)系的積極性。
    照相對(duì)比度 照相不清晰度Un綠色化發展,m,u 照相顆粒度r膠片種類不久前,V用上了,顯影

    膠片固有不清晰度產(chǎn)生的主要原因:由于照射到膠片上的射線在乳劑層科
    發(fā)出的電子的散射而產(chǎn)生的。固有不清晰主發(fā)取決于射線的能過能力建設,其次取決于膠片路和顯影條件關註。
    射線底片上細(xì)節(jié)影象的可識(shí)別性與圖象的大小、膠片的粘度無障礙、底片黑皮開展、觀
    條件及觀片者等因素有關(guān)。底片黑度增大時(shí)發揮重要帶動作用,4hat增大,膠片的粒度越小深入實施,

    散射線是射線與物質(zhì)作用產(chǎn)生至關重要。物質(zhì)的厚度越大,射線的照射面積越大效果,試件內(nèi)部產(chǎn)生散射線越大有所應,n值越大足了準備,底片對(duì)比度D便減小。凡是被射線照射到的物體著力提升,例如試件深刻內涵、暗袋、桌面融合、墻壁深入闡釋、地面,甚至空氣都成為散射源完成的事情。其中最大的散射源往往是試件本身物聯與互聯。要想完全排除散射線的影響是不可能的,只能在實(shí)際透照過程中根據(jù)具體情況加以限制改造層面,一般可采取下列措施:
    ①限制輻射場(chǎng):將輻射場(chǎng)縮小到所進(jìn)行的射線透照工作所必需的程度供給,可以有效地限散射線的控制措施:選擇合適的射線能量,使用鋁箔增感屏經驗分享,其次還有:①背防護(hù)板解決方案;②錯(cuò)罩和光柵;③厚度)悄物有力扭轉;④濾板上高質量;⑤遮蔽物;③修磨試件發展需要。
    一次透照范圍內(nèi)試件的最大厚度與最小厚度之比民> 1.4攻堅克難,屬于大厚度比工件,即變截面工件顯示,對(duì)射線照相質(zhì)量的不利影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:①因厚度差較大導(dǎo)致底片黑度差較大雙向互動,而底片黑度過低或過高都會(huì)影響用相靈敏度;②厚度變化導(dǎo)致散射I增大設計能力,產(chǎn)生邊蝕效應(yīng)品牌。為此,可采用特殊技術(shù)措施更為一致;適當(dāng)提高管電壓技術(shù)應用,雙膠片技術(shù)補(bǔ)償技術(shù)。適當(dāng)提高管電壓技術(shù)是透照變截工件最常采用的品率,也是最簡(jiǎn)便的方法相貫通。可獲得更積極影響;m-n

     

    在X射線照相中自動化方案,在能穿透工件的前提下,盡可能選擇較低管電壓越來越重要,從而得到較大的衰減系數(shù)和較小的散射比線上線下,即14rtl值盡可能大發揮重要作用,以便提高射線照相靈敏度。

    ①一般說來數據顯示,射線源都有一定的幾何尺寸高質量,當(dāng)缺陷尺寸比焦點(diǎn)尺寸d大得多時(shí),焦點(diǎn)對(duì)透照底片對(duì)比度D的影響可忽略不計(jì)記得牢。
    ②當(dāng)缺陷尺寸f(小于焦點(diǎn)尺寸)時(shí)註入了新的力量,就會(huì)出現(xiàn)由焦點(diǎn)尺寸f引起的透照幾何條件的影響,此時(shí)底片對(duì)對(duì)比度必須進(jìn)行修正蓬勃發展。
    ③當(dāng)金屬絲(缺陷)直徑d減少時(shí)特點,會(huì)使d’用變大,(d>1)重要性,形狀修正系數(shù)又進了一步。急劇減小。因此多元化服務體系,要考慮修正系數(shù)規劃。對(duì)凸D的影響。深度。當(dāng)d’大時(shí)帶動擴大,金屬絲的“幾何因素修正系數(shù)¢_拓創新!彪S幾何間距與金屬絲直徑比值d’用的急劇增大而減小持續發展。對(duì)細(xì)小缺陷(或細(xì)金屬絲)來說,由于的較小促進善治,D也較少擴大,所以在底片上較難識(shí)辯其影象。

     

    問題:

    A:正在工作的一臺(tái)X射線機(jī)窗口的輻射場(chǎng)內(nèi)的射線劑量率為40R/min·M道路,無遮擋規模設備,不計(jì)空氣吸收和散射線的情況下,距焦點(diǎn) 20米處的射線照射劑量率為多少 R/min指導?以19ImR為射線工作人員一天的安全劑量限度競爭力,距焦點(diǎn)20米處,一分鐘內(nèi)的射線劑量是安全劑量的多少倍進一步完善?在該處停留的時(shí)間為多少秒下集聚,才能保證不超過射線工作人員一天的安全劑量?(兩位有效數(shù)字)調整推進。

    解:
    ①P1=40R/min發展基礎,R1=1M,R2=20M,由距離平方反比公式:P1:P2 = (R2:R1)2

    得:P2=0.1(R/min)

    2:100/19 = 5.3

    3:t = 19/100/60 = 11.4秒

    B:對(duì)某射線源鉛的半價(jià)層為lmm同期,若采用鉛做防護(hù)層,已知該防護(hù)層兩側(cè)射線劑量率分別為3.62R/h及10mR/h使命責任,求此防護(hù)層的厚度效果?

    解:D=0.693/u (D半價(jià)層)得:u = 0.693mm-1

    I = I0 X e-ud d = Ln(3620/10)/ 0.693 = 8.5mm
    C:有一混凝土防護(hù)墻的探傷室,裝一臺(tái)Ir192 r射線機(jī)合規意識,經(jīng)測(cè)試密度增加,操作室內(nèi)最大劑量率為0.066Rem/h,要使劑量率降至2.1mRem/h創新內容,求還需加襯多少mm厚的鉛板(u=1.386cm-1)機遇與挑戰?

    解: P = P0 X e-ud 得:d = Ln(P0/P)/ u = Ln(66/2.1)/ 0.1386 = 25mm

     
    X射線數(shù)字成像概述:

    實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)及工業(yè)CT

    數(shù)字射線照相系統(tǒng)是在普通的工業(yè)電視系統(tǒng)上,增加了計(jì)算機(jī)圖象處理的結(jié)果善於監督。
    通常它由如下部分組成:(見下圖) 
    X射線機(jī)頭及高壓發(fā)生器; 高壓控制柜
    圖象增強(qiáng)器---模擬或數(shù)字式
    工作平臺(tái); 信號(hào)采集卡; 計(jì)算機(jī); 圖象處理軟件
    閉路監(jiān)視系統(tǒng); 環(huán)境監(jiān)視器系統(tǒng); 報(bào)警式自動(dòng)門等組成.


    像采集基本知識(shí):
    視頻采集, 即將視頻轉(zhuǎn)換成PC機(jī)可使用的數(shù)字格式集成技術。
    專業(yè)圖象采集卡是將視頻信號(hào)經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后,經(jīng)過PCI總線實(shí)時(shí)傳到內(nèi)存和顯存更合理。
    在采集過程中適應能力,由于采集卡傳送數(shù)據(jù)采用PCI Master Burst方式,圖象傳送速度高達(dá)33MB/S各方面,可實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像到計(jì)算機(jī)內(nèi)存的
    可靠實(shí)時(shí)傳送防控,并且?guī)缀醪徽加肅PU時(shí)間,
    留給CPU更多的時(shí)間去做圖像的運(yùn)算與處理適應性。
    圖象速率及采集的計(jì)算公式
    幀圖像大小(Image Size)∶W×H(長(zhǎng)×寬)---您必須首先了解∶需要采集多大的圖象尺寸?
    顏色深度∶d(比特?cái)?shù))---希望采集到的圖象顏色(8Bit灰度圖象?還是16/24/32Bit真彩色?)
    幀 速∶f---標(biāo)準(zhǔn)PAL制當(dāng)然就是25幀堅實基礎,非標(biāo)準(zhǔn)就沒準(zhǔn)了!500-1000幀都有可能
    數(shù) 據(jù) 量∶Q(MB)---圖象信號(hào)的數(shù)據(jù)量
    采 樣 率∶A(MB)---采集卡的采樣率方法,通過其產(chǎn)品手冊(cè)可知
    計(jì)算公式∶ Q=W×H×f×d/8
    判斷標(biāo)準(zhǔn)∶如果A>Q×1.2行動力,則該采集卡能夠勝任采集工作。

    視頻源∶
    使用各種圖象采集卡穩中求進,首先需要您提供采集或壓縮用的視頻源統籌。視頻源可以是∶
    VCD影碟機(jī)、已有的錄像帶協同控製、攝錄機(jī)振奮起來、LD視盤、CCD攝像頭利用好、監(jiān)視器的視頻輸出等等深入各系統。
    ● 一臺(tái)攝錄機(jī)和使用攝錄機(jī)錄制的錄像帶.
    ● 一臺(tái)盒式錄像機(jī)或磁帶錄像機(jī)和已錄制的錄像帶.
    ● LD光盤播放機(jī)LD光盤或VideoCD播放機(jī)和VCD
    ● 攝錄機(jī)或CCD攝像機(jī)
    ● 在工業(yè)影像中,視頻源常常是CT系列、X光機(jī)作用、超聲、內(nèi)窺鏡、甚至MRI核磁共振等等著力增加。
    ● 各種工業(yè)智能化、軍事上的高速非標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào),如每秒200幀處理、500幀建設、甚至上千幀…
    (如用DALSA、PULNIX等高檔數(shù)字像機(jī)作為視頻源)

    其它∶
    ●標(biāo)準(zhǔn)圖像源設(shè)備必須使用NTSC或PAL格式助力各行,有復(fù)合視頻或S-Video前來體驗,甚至RGB輸出接口;
    ●非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)需要得到其行頻確定性、場(chǎng)頻等信息更加廣闊,可用示波器或微視測(cè)試卡。
    ●如需聲音采集則還需要

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