X射线课程设计.doc

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1、前言无损检测是在现代科学基础上产生和发展的检测技术，它借助先进的技术和仪器设备，在不损坏不改变被监测对象理化状态的情况下，对被检测对象的内部及表面的结构，性质，状态进行高灵敏度和高可靠性的检查和测试，借以评判它们的连续性完整性安全性以及其他性能指标。作为一种有效的检测手段，无损检测在我国已广泛应用于经济建设的各个领域，例如特种设备的制造检测和在用检验，以及机械冶金石油天然气化工航空航天船舶铁道电力核工业兵器煤炭有色金属建筑等行业。尤其在保证承压类特种设备产品质量和使用安全方面，无损加测技术显得尤其重要。无损检测应用的正确性和有效性，一方面取决于所采用的技

2、术和装备的水平，另一方面更重要的是取决于检测人员的知识水平和判断能力。无损检测人员所承担的职责要求他们具备相应的无损检测理论知识和技术素质。因此，必须制定一定的规则和程序，对特种设备无损检测人员进行培训和考核，鉴定他们是否具备这种资格。国家特种设备安全监督管理部门对无损检测人员培训和考核十分重视。在20世纪80年代，就组织成立了锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核机构，制定了无损检测人员考核规则，开展了培训和人员考核工作。1990年，全国锅炉压力容器无损检测人员资格考核委员会组织编写了无损检测人员资格考核培训教材。射线检测第一模块射线的产生、性质及其衰减

3、一．射线的产生及其性质射线检测是利用Ｘ射线或ｒ射线具有的可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种无损检测的方法。射线检测中应用的射线主要是X射线r射线，他们都是波长很短的电磁波。X射线r射线的波长为0.001-0.1nm，r射线的波长为0.0003-0.1nm。X射线的产生及其性质X射线是由X射线管产生。X射线管由阴极和真空玻璃外壳组成，其简单结构和工作原理如图3-1所示。阴极通以电流加热灯丝至白炽状态时，释放出大量的电子。由于阴极和阳极之间加以很高的电压，这些电子在高压电场中被加速，从阴极飞向阳极，最终以高速撞击在阳极上。此时电子能量的绝大部分

4、转化为热能，其余极少部分的能量以X射线的形式辐射出来。·图3-1X射线的产生示意图X射线的能量（光子能量）与管电压有关。管电压越高，电子飞向阴极的速度愈大，产生的线能量也就愈大。射线能量决定了射线穿透工件厚度的能力，射线的能量越大，其穿透能力愈大。检测时，根据被检测的工件透照度来正确选择射线能量有着重要意义。X射线的强度与管电流、管电压的平方和靶材原子序数三者之间的乘积成正比。射线检测时，既需要射线具有一定的能量以保证其穿透力，同时还需要射线具有一定的强度，使胶片感光。X射线的能量和强度可通过改变管电压和管电流的大小来进行调节。X射线的性质（1）不可见，

5、在真空中以光速直线传播；（2）本身不带电，不受电场磁场的影响；（3）具有穿透可见光不能穿透的物质（骨骼、金属等）和在物质中有衰减的特性；（4）可是物质电离，使某些物质产生荧光；（5）能使胶片感光；（6）具有辐射生物效应，伤害和杀死细胞。二．r射线的产生及其性质r射线是由放射性同位素内部原子核的衰变过程放出的。常用射线检测的同位素有60钴、137铯等。所谓衰变，就是具有放射性的同位素原子核，在自发地放射出某种粒子（）后变成另一种不同的核，放射性物质的能量也会因为这种自发的放射而减少。R射线的性质与X射线相似，由于其波长比X射线短，因而射线能量高，具有更大的

6、穿透力。例如：目前用的最广泛的r射线源60Co，它可以检查250mm厚的铜质工件、350mm厚的铝质工件和300mm厚的钢质工件。三射线的衰减当射线穿透物体时，由于物质对射线有吸收和散射作用，从而引起射线能量的衰减。射线在物质中的筛检是按照指数的变化规律变化的。当强度为Io的一束平行射线束照射厚度为〥的物质时，透过物质的射线强度为：I＝Ioe式中I—透射射线强度Io—入射射线强度E—自然对数的底〥—物质的厚度，mmµ—衰减系数，cm-1式（3-1）表明，射线的强度的衰减是呈负指数规律的，并且随着穿透物质的厚度的增加，射线强度的衰减增大。随着衰减系数的增大

7、，射线强度的衰减也增大。衰减系数µ值与射线的本身能量（波长λ）及物质本身的性质(原子序数z，密度ρ)有关。即对同样的物质，其射线的波长越长，µ值也越大；对同样能量的射线，物质的原子序数越大，密度越大，则µ值也越大。模块二实现检测方法及其原理射线照相法射线照相法是指用X射线或r射线穿透工件，以胶片作为记录信息的无损检测方法，该方法是最基本的，也是目前在国内外射线检测中应用最为广泛的一种射线检测方法。射线照相法的原理射线照相法是根据被检测工件与其内部缺陷射线能量衰减程度不同啊，而引起射线透过工件后的强度不同，使缺陷在射线底片上显示出来，如图3-2所示。从X射

8、线机发射出的X射线透过工件时，由于缺陷内部介质（如空气、非金属夹杂等）对射线的吸