《脉冲X射线摄影》PPT课件

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1、脉冲X射线摄影很多高速现象伴随很强的闪光和烟雾，有些现象发生在不透明物体内部。X射线能穿透物体、排除光和烟雾，发现物体内部的密度变化和内在物的形状、位置等，是瞬态实验的重要手段。早期的X射线管X射线的性质不可见波长范围：0.04-1000埃通常X射线束包括多种波长，频率高的穿透力强。大致分软、硬两种，硬的穿透力强。提高穿透力的方法是：提高电极间电压；用高原子序数的靶板；在射线束中放置滤波板。滤波板的原子序数愈高，板愈厚所得X射线愈硬。X射线的强度I是指射线束中某点在单位时间内发出的辐射量，辐射量单位：伦琴（标准状态下使1毫升空气产生1个静电单位的离子的射线辐射量）强度单位：伦琴

2、/分常以放射率表示。X射线的性质强度I与管电流i、极间电压V的关系：X射线沿直线传播，传播速度与光速相同，能使胶片感光，能使某些晶体发出荧光，但不能用透镜聚光。X射线有电离作用，但本身呈电中性，不受电场与磁场的作用。脉冲X射线摄影对射线源的要求管电流胶片的密度：D=I∆t由于∆t小，因此要求强度（I）高。可通过提高管电流i和极间电压V。但V的改变同时改变了硬度，因此一般采取提高管电流的方法。正常的爆光量需要i∆t为10－3安培秒，当高速现象的速度102－104米/秒时，∆t为10－7－10－8秒，所以管电流为104－105安培。通常的X射线管应用热发射电子源，总电流为毫安量级，

3、不能满足要求。必须采用冷阴极场致发射二极管。阳极尺寸X射线摄影是点光源投影，围绕物体的轮廓有一个半阴影区。见图。S’=S(b/a)要图象清晰，应尽量减小S和b/a。一般取b/a＝0.1，如果S=5mm,则S’=0.5mm（静态模糊度）X射线的脉宽∆tV’=V(a+b)/am’=V’∆t=V(a+b)/a×∆t如要求运动模糊度不大于静态模糊度，即m’=0.5毫米，则∆t＝0.5/V’=1/2.2V(微秒)V=5(毫米/微秒）时，∆t＝0.1微秒。穿透力∆D是光学密度差，γ为反差系数，∆x为物质厚度变化，μ为吸收系数。必须对不同的∆x选择不同硬度的X射线。如果硬度太高，μ值很小，∆

4、D也小；如果射线太软穿透的强度小也得不到正常曝光。因此为了能穿透密度和厚度不同的物体，要求X射线的穿透力不同。这通过调节X射线管的极间电压来实现。高速X射线摄影机脉冲X射线机国产400kv脉冲X光机的组成高压毫微秒脉冲发生器（Marx电路）多个电容器并联充电、串联放电产生倍增电压R－10k5w高压线绕电阻；C－8000pf高压无感电容冷阴极场发射X射线管阴极不用加热，阴极尖端曲率半径在10－3－10－5厘米采用多尖的场发射阴极电流密度可达107－108安培/厘米2高真空度达10－7毫米汞柱高速X射线摄影的应用内外弹道：膛内、枪（炮）口烟雾区及靶上的运动规律、穿甲机理等研究固体中

5、压缩波的传播特性测量高爆炸药的压强、反应产物的流动和能量传输规律。工业上用于研究高电压开关动作、电弧焊接及铸造过程等医学上用于研究人和动物的运动过程。高速X射线摄影的使用方法大范围、多台联用小范围、多台联用单台重复发射脉冲同时进行X射线和β射线摄影同步问题大范围、多台联用小范围、多台联用单台重复发射脉冲同步问题