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1、射线检测射线检测 第第5 5章章 射线照相的质量射线照相的质量 5 5.1 .1 射线照相灵敏度的影响因素射线照相灵敏度的影响因素 5 5.1.1.1.1 灵敏度灵敏度 5 5.1.2 .1.2 绝对灵敏度绝对灵敏度 5 5.1.3 .1.3 相对灵敏度相对灵敏度 5 5.1.4 .1.4 像质计灵敏度像质计灵敏度 5.1.5 5.1.5 影响射线照相灵敏度的三大要影响射线照相灵敏度的三大要 素素 5.2.1 5.2.1 射线照相对比度射线照相对比度 5.2.25.2.2 射线照相清晰度射线照相清晰度 5.2.35.2.3 射线照相颗粒度射线照相颗粒度 5.3 5.3 射线照相质量及其判定标准
2、射线照相质量及其判定标准 5 5.1 .1 射线照相灵敏度的影响因素射线照相灵敏度的影响因素 1 1：灵敏度定义；：灵敏度定义； 是指射线照相底片上能够发现是指射线照相底片上能够发现 沿射线穿透方向的最小缺陷或最小沿射线穿透方向的最小缺陷或最小 细节的能力，称为细节的能力，称为灵敏度灵敏度。 2 2：绝对灵敏度概念；：绝对灵敏度概念；(JB4730-2005(JB4730-2005 采用的是绝对灵敏度表示方法采用的是绝对灵敏度表示方法) ) 绝对灵敏度绝对灵敏度: :是指射线底片上能够发是指射线底片上能够发 现沿射线穿透方向上最小缺陷实际现沿射线穿透方向上最小缺陷实际 尺寸；尺寸； 绝对灵敏度
3、法绝对灵敏度法: :是用底片上可识别的最小金属丝是用底片上可识别的最小金属丝 编号来表示灵敏度。编号来表示灵敏度。 3 3：相对灵敏度：相对灵敏度 ( (厚度灵敏度厚度灵敏度) ) ； 相对灵敏度相对灵敏度: :是指射线底片上能够发是指射线底片上能够发 现沿射线穿透方向上的最小缺陷尺寸现沿射线穿透方向上的最小缺陷尺寸 与射线透照厚度的百分比。与射线透照厚度的百分比。 相对灵敏度法：是指底片上可识别的最小金属丝相对灵敏度法：是指底片上可识别的最小金属丝 直径与射线透照厚度百分比，直径与射线透照厚度百分比， 即即 S=d/T(%)S=d/T(%)。其中。其中d-d-丝径，丝径，T-T-射线穿透厚度
4、射线穿透厚度 。 4 4：像质计灵敏度：像质计灵敏度 为便于定量评价射线照相灵敏度为便于定量评价射线照相灵敏度 ，常用与被检工件或焊缝的厚度有一，常用与被检工件或焊缝的厚度有一 定百分比关系的人工结构，如金属丝定百分比关系的人工结构，如金属丝 直径、或孔径、或槽深直径、或孔径、或槽深 等组成所谓透等组成所谓透 度计，又称为度计，又称为像质计像质计， 像质计作为底片影像质量的监测工具像质计作为底片影像质量的监测工具 ，由此得到灵敏度称为，由此得到灵敏度称为像质计灵敏度像质计灵敏度 。 5.1.5 5.1.5 影响射线照相灵敏度的三大要素影响射线照相灵敏度的三大要素 射线照相对比度射线照相对比度（
5、缺陷影像与其周围背景（缺陷影像与其周围背景 的黑度差）；的黑度差）； 射线照相不清晰度射线照相不清晰度（影像轮廓边缘黑度过（影像轮廓边缘黑度过 渡区的宽度）；渡区的宽度）； 射线照相颗粒度射线照相颗粒度（影像黑度的不均匀程度（影像黑度的不均匀程度 ） 射线照相灵敏度是这三种因素的综合结果射线照相灵敏度是这三种因素的综合结果 。 影响射线照相灵敏度的因素影响射线照相灵敏度的因素 图图5 5-1 -1 射线照相影像对比度、不清晰度和颗粒射线照相影像对比度、不清晰度和颗粒 度的概念示意度的概念示意 （以小厚度差为（以小厚度差为T T的阶边影像为例）的阶边影像为例） 5.2 5.2 射线照相对比度射线
6、照相对比度 5.2.1 5.2.1 射线照相对比度射线照相对比度DD 是指射线照相底片上相邻两区域的是指射线照相底片上相邻两区域的 黑度差黑度差DD。称为。称为射线照相对比度（或射线照相对比度（或 射线照相衬度）射线照相衬度）。 射线照相对比度一般情况，对比度射线照相对比度一般情况，对比度 越高，缺陷影像越容易识别。因此，越高，缺陷影像越容易识别。因此， 为检出较小缺陷，获得较高的灵敏度为检出较小缺陷，获得较高的灵敏度 ，必须设法提高底片对比度。，必须设法提高底片对比度。 5.2.2 5.2.2 影响射线照相对比度的因素影响射线照相对比度的因素 主因对比度主因对比度 ：穿过被检物体相邻部分后：
7、穿过被检物体相邻部分后 射线强度差与无缺陷处的射线强度之射线强度差与无缺陷处的射线强度之 比称为主因对比度比称为主因对比度 。 胶片对比度胶片对比度：又称胶片衬度，是胶片感：又称胶片衬度，是胶片感 光后相邻两区域黑度差与该区域接收光后相邻两区域黑度差与该区域接收 的曝光量对数差之比。的曝光量对数差之比。 5.2.3 5.2.3 射线照相清晰度射线照相清晰度 射线照相清晰度射线照相清晰度是指射线底片上影像边是指射线底片上影像边 缘轮廓的清晰程度。（清晰度常用不清晰度表示缘轮廓的清晰程度。（清晰度常用不清晰度表示 ） 当一束射线穿过厚度不均匀的试件而在底当一束射线穿过厚度不均匀的试件而在底 片上形
8、成影像时，厚度变化处的黑度不是突变片上形成影像时，厚度变化处的黑度不是突变 的，而是存在一个黑度过渡区，因而影像轮廓的，而是存在一个黑度过渡区，因而影像轮廓 不很鲜明，存在一定程度的模糊，这种情况称不很鲜明，存在一定程度的模糊，这种情况称 作作“ “不清晰度不清晰度” ”。 不清晰度由两个因素构成，即不清晰度由两个因素构成，即几何不清晰几何不清晰 度度和和固有不清晰度。固有不清晰度。 阶边影像的射线照相不清晰度阶边影像的射线照相不清晰度 图3-3 阶边影像的射线照相不清晰度 射线照相清晰度影响因素射线照相清晰度影响因素 a.a.几何不清晰度几何不清晰度UgUg： 由于由于X X射线管（或射线管
9、（或 射线射线源）都有源）都有 一定的几何尺寸，所以透照工件时，一定的几何尺寸，所以透照工件时， 工件表面轮廓或工件中的缺陷在底片工件表面轮廓或工件中的缺陷在底片 上的影像边缘会产生一定宽度的半影上的影像边缘会产生一定宽度的半影 ，此半影宽度就是，此半影宽度就是几何不清晰度几何不清晰度UgUg。 几何不清晰度几何不清晰度UgUg公式：公式： 几何不清晰度大小取决于：几何不清晰度大小取决于： 射源尺寸射源尺寸d d f f 、 焦距焦距F F 缺陷至胶片距离缺陷至胶片距离b b。 焦点尺寸越小、焦距越大、缺焦点尺寸越小、焦距越大、缺 陷至胶片距离越小，几何不清晰陷至胶片距离越小，几何不清晰 度越
10、小。度越小。 若以若以L L 1 1 表示源到表示源到 缺陷距离缺陷距离 ，L L 2 2 表表 示缺陷到胶片距离，示缺陷到胶片距离， 几不清晰度也可表几不清晰度也可表 示为：示为： UgUg= d= d f fL L2 2 /L/L 1 1 例题：用焦点例题：用焦点3mm3mm的的X X射线机透照厚度为射线机透照厚度为30 30 mmmm的平板对接焊缝，焦距的平板对接焊缝，焦距600mm , 600mm , 求几求几 何不清晰度。何不清晰度。 解：已知解：已知 d=3mm,b=30mm,F=600mmd=3mm,b=30mm,F=600mm 代入公式：代入公式： b.b.固有不清晰度固有不清
11、晰度U U i i 固有不清晰度固有不清晰度是由于照射到胶片上的射线是由于照射到胶片上的射线 在乳剂层中激发出的电子的散射所产生的。在乳剂层中激发出的电子的散射所产生的。 当光子穿过乳剂层时，会在乳剂中激发出当光子穿过乳剂层时，会在乳剂中激发出 电子，由于电子的作用，会使卤化银颗粒感光电子，由于电子的作用，会使卤化银颗粒感光 ，形成潜影。胶片显影后，使影像边界轮廓模，形成潜影。胶片显影后，使影像边界轮廓模 糊。糊。 固有不清晰度的大小主要取决于射线的能固有不清晰度的大小主要取决于射线的能 量，能量越大，固有不清晰度就越大。量，能量越大，固有不清晰度就越大。 c.c.散射线的影响散射线的影响 来
12、自工件中的散射线（即来自工件中的散射线（即“前散射前散射 ”）使工件中的结构和缺陷以及工件）使工件中的结构和缺陷以及工件 轮廓影像模糊；轮廓影像模糊； 来自侧面的散射线（即来自侧面的散射线（即“侧散射侧散射” ）使工件轮廓影像发生）使工件轮廓影像发生“边蚀边蚀”而模而模 糊不清；糊不清； 来自胶片后面的散射线（即来自胶片后面的散射线（即“背散背散 射射”）使整个底片影像模糊不清。）使整个底片影像模糊不清。 几何不清晰度几何不清晰度U U g g 公式公式 U Ug g = = d d f f L2L2L1L1 射线照相几何不清晰度射线照相几何不清晰度 b b：缺陷到胶片距离；缺陷到胶片距离；
13、L2L2：工件表面到胶片距离；工件表面到胶片距离； L L1 1 ：射源射源到工件表面距离；到工件表面距离； 射线照相几何不清晰度影响因素射线照相几何不清晰度影响因素 d df f ：源的大小：源的大小：d d f f UU g g 灵敏度灵敏度 F F：焦距：焦距：FUFU g g 灵敏度灵敏度 L1L1：源到工件表面的距离：源到工件表面的距离： L1U L1U g g 灵敏度灵敏度 L2L2：工件表面到胶片的距离工件表面到胶片的距离 L2U L2U g g 灵敏度灵敏度 固有不清晰度的影响因素 射线的能量（MeV或管电压）对Ui的影响 300KV： Ui=0.12 mm； Ir192：Ui
14、=0.17 mm； CO60：Ui=0.35 mm； 2MV：Ui=0.32 mm； 8MV：Ui=0.60 mm； 射线的能量 Ui 屏一片贴紧程度对屏一片贴紧程度对UiUi的影响的影响 5.2.3 5.2.3 射线照相颗粒度射线照相颗粒度 颗粒度：颗粒度： 颗粒性颗粒性是指均匀曝光的射线底片上影像是指均匀曝光的射线底片上影像 黑度分布不均匀的视觉印像。而颗粒度则是黑度分布不均匀的视觉印像。而颗粒度则是 用测微光密度计测出的数据，按一定方法求用测微光密度计测出的数据，按一定方法求 出的所谓底片黑度涨落值。出的所谓底片黑度涨落值。 颗粒性印像并非由单个显影的感光银粒颗粒性印像并非由单个显影的感
15、光银粒 所形成，而是由许多银粒交互重叠组成的银所形成，而是由许多银粒交互重叠组成的银 团产生的。团产生的。 n n 颗粒度限制了影像能记录的细节颗粒度限制了影像能记录的细节 的最小尺寸。一个尺寸很小的细节，的最小尺寸。一个尺寸很小的细节， 在颗粒度较大的影像中，或者不能形在颗粒度较大的影像中，或者不能形 成自己的影像，或者其影像将被黑度成自己的影像，或者其影像将被黑度 的起伏所淹没而无法识别。的起伏所淹没而无法识别。 . .颗粒度的大小受下列因素的影响颗粒度的大小受下列因素的影响 胶片类型：胶片类型： 胶片感光速度越快、颗粒度就越大胶片感光速度越快、颗粒度就越大 。 射线能量：射线能量： 射线
16、能量越高，颗粒度越大射线能量越高，颗粒度越大 显影条件：显影条件： 包括显影时间、显影温度、显影配包括显影时间、显影温度、显影配 方。方。 增感屏影响：使用荧光屏会增大颗增感屏影响：使用荧光屏会增大颗 粒度粒度 x x射线管的能量可以通过管电压调节射线管的能量可以通过管电压调节 ，可以按试件的厚度选用合适的管电，可以按试件的厚度选用合适的管电 压，从而获得高对比度和高灵敏度。压，从而获得高对比度和高灵敏度。 而而射线的能量是由同位素的种类决射线的能量是由同位素的种类决 定的，每一种放射性同位素放射出定的，每一种放射性同位素放射出 射线的波长是特定的，其能量不可调射线的波长是特定的，其能量不可调 节，改善节，改善射线成像质量的一
