射线检测方法及防护

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1、第二章射线检测第一节射线检测的物理基础知识第二节X射线检测的基本原理和方法第三节X射线照相检测技术第四节常见缺陷及其在底片上的影像特征第五节γ射线探伤和中子射线检测简介第六节射线的防护第二章射线检测第二章射线检测射线检测是利用各种射线对材料的透射性能及不同材料对射线的吸收、衰减程度的不同，使底片感光成黑度不同的图像来观察的，是一种行之有效而又不可缺少的检测材料或零件内部缺陷的手段，在工业上广泛应用。这是因为它具有以下优点：1、适用于几乎所有的材料，对零件几何形状及表面粗糙度均无严格要求，目前射线

2、检测主要应用于对铸件和焊件的检测；2、射线检测能直观地显示缺陷影像，便于对缺陷进行定性、定量和定位；3、射线底片能长期存档备查，便于分析事故原因。第二章射线检测射线检测对气孔、夹渣、疏松等体积型缺陷的检测灵敏度较高，对平面缺陷的检测灵敏度较低，如当射线方向与平面缺陷（如裂纹）垂直时很难检测出来，只有当裂纹与射线方向平行时才能够对其进行有效检测。另外，射线对人体有害，需要有保护措施。第二章射线检测射线检测的缺点：超声波探伤与X射线探伤的比较超声波探伤:是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入

3、另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在萤光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。超声波探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高，对人体无害等优点；缺点是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性；超声波探伤适合于厚度较大的零件检验。超声波探伤与射线探伤都属于物理探伤。　一.射线的种类和频谱波长较短的电磁波叫

4、射线，速度高、能量大的粒子流也叫射线。第一节射线检测的物理基础第二章射线检测带电离子贯穿物质的本领较差不带电离子电中性贯穿物质的本领较强广泛用于无损检测辐射：射线由射线源向外发射的过程。在射线检测中应用的射线主要是X射线、γ射线和中子射线。X射线和γ射线属于电磁辐射，中子射线是中子束流。由于他们属电中性，不会受到库伦场的影响而发生偏转，且贯穿物质的本领较强，被广泛应用于无损检测。1、X射线X射线又称伦琴射线，是射线检测领域中应用最广泛的一种射线，是由原子的内层电子跃迁释放能量而发射出的一种电

5、磁波，波长范围约为0.0006～100nm。在X射线检测中常用的波长范围为0.001～0.1nm。X射线的频率范围约为3×109～5×1014MHz。第二章射线检测射线的波长分布第二章射线检测X射线波长范围约为0.0006～100nm,X射线检测中常用的波长范围为0.001～0.1nm。2、γ射线γ射线是一种波长比X射线更短的射线，波长范围约为0.0003～0.1nm，频率范围约为3×1012～1×1015MHz。工业上广泛采用人工同位素产生γ射线。由于γ射线的波长比X射线更短，所以具有更大

6、的穿透力。在无损检测中γ射线常被用来对厚度较大和大型整体工件进行射线照相。第二章射线检测3、中子射线中子是构成原子核的基本粒子。中子射线是由某些物质的原子在裂变过程中逸出高速中子所产生的。工业上常用人工同位素、加速器、反应堆来产生中子射线。在无损检测中中子射线常被用来对某些特殊部件(如放射性核燃料元件)进行射线照相。第二章射线检测原子核位于原子中心，由带正电的质子和不带电的中子组成，质子和中子均具有质量。质子的电量与电子电荷相等。二、射线的产生（一）X射线的产生X射线是一种波长比紫外线还短

7、的电磁波，它具有光的特性，例如具有反射、折射、干涉、衍射、散射和偏振等现象。它能使一些结晶物体发生荧光、气体电离和胶片感光。第二章射线检测钨与钼的X射线谱X射线通常是将高速运动的电子作用到金属靶(一般是重金属)上而产生的。X射线源即X射线发生器主要由三部分组成：发射电子的灯丝（阴极）、受电子轰击的阳极靶面、电子加速装置——高压发生器。图为在35kV的电压下操作时，钨靶与钼靶产生的典型的X射线谱。钨靶发射的是连续光谱，而钼靶除发射连续光谱之外还叠加了两条特征光谱，称为标识X射线，即Kα线和Kβ线

8、。若要得到钨的Kα线和Kβ线，则电压必须加到70kV以上。第二章射线检测1、连续X射线根据电动力学理论，具有加速度的带电粒子将产生电磁辐射。在X射线管中，高压电场加速了阴极电子，当具有很大动能的电子达到阳极表面时，由于猝然停止，它所具有的动能必定转变为电磁波辐射出去。由于电子被停止的时间和条件不同，电子的能量和波长不同，所以辐射的电磁波具有连续变化的波长。在任何X射线管中，只要电压达到一定数值，连续X射线总是存在的。第二章射线检测(2)连续X射线的波长在长波方向，理论上可以扩展到λ=∞；而