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1、33 33 射线实时图像射线实时图像(t xin)(t xin)(t xin)(t xin)法探法探伤伤 射线实时图像法探伤是一种射线实时图像法探伤是一种(y zhn)(y zhn)新型的射线新型的射线探伤方法，与传统的射线照相法相比优点：探伤方法，与传统的射线照相法相比优点：实时、高效、不用射线胶片、可记录和劳动条件实时、高效、不用射线胶片、可记录和劳动条件好好等。等。是当前无损检测自动化技术中较为成功的方法是当前无损检测自动化技术中较为成功的方法之一。由于它多采用之一。由于它多采用X X射线源，常称为射线源，常称为X X射线实时射线实时图像法探伤。图像法探伤。 第一页，共三十三页。射线实时
2、图像法探伤资料射线实时图像(t xin)(t xin)法探伤，根据将x射线图像(t xin)(t xin)转换为可见光图像(t xin)(t xin)所用器件的不同，并依其发展进程分为：n n一、荧光屏电视成像法探伤n n二、光电增强电视成像法探伤n n三、X光图像增强电视成像法探伤n n四、X射线光导摄像机直接成像法探伤 第二页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料一、荧光屏一、荧光屏电视电视(dinsh)(dinsh)成像法探成像法探伤伤工作原理:n n当X射线照射到荧光物质上时会激发(jf)(jf)出可见荧光，荧光的强弱(明亮程度)与入射的射线强度成正比。利用荧光屏的此性质可将X射线透过物
3、体后形成的射线图像转换为可见荧光图像，并利用闭路电视方法用可见光摄像机摄像和馈送至监视器显示焊接缺陷图像。 第三页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料电动光阑电动光阑2 2：限制射线：限制射线照射区域和得到合适照射区域和得到合适的照射量，进行的照射量，进行X X射线射线透照的开关；透照的开关；电动光阑电动光阑5 5：同上，并：同上，并提高提高(t go)(t go)成像质量；成像质量；光学透镜组光学透镜组8 8：采用高：采用高分辨率电视摄像机摄像。分辨率电视摄像机摄像。适用范围适用范围：中等厚度：中等厚度(hud)的的轻合金材料缺陷探伤。轻合金材料缺陷探伤。第四页，共三十三页。射线实时图像法探
4、伤资料二、光电增强二、光电增强电视电视(dinsh)(dinsh)成像法探伤成像法探伤n n在光学透镜在光学透镜(tujng)(tujng)后、后、电视成像前增加微光增电视成像前增加微光增强器，用光纤闪烁屏代强器，用光纤闪烁屏代替荧光屏以适应高能替荧光屏以适应高能X X射线检测。射线检测。n n光纤闪烁屏光纤闪烁屏光纤闪烁屏光纤闪烁屏：由许多很：由许多很细具有一定长度的光导细具有一定长度的光导纤维平行排列并熔合成纤维平行排列并熔合成板状，能将高能板状，能将高能X X射线射线转换成可见光，并对可转换成可见光，并对可见光起准直作用。见光起准直作用。第五页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料三、三、
5、X X光图像增强光图像增强电视电视(dinsh)(dinsh)(dinsh)(dinsh)成像法探伤成像法探伤1、图像增强器n nX光图像增强电视成像法探伤的主要部件：图像增强器。n n图像增强器又称X光荧光图像增强管，是该探伤系统的关键部件，这是一特殊设计(shj)(shj)的复杂真空电子器件。它能将输入的X射线图像转换为可见荧光图像输出，并使其输出面的亮度比输入面的亮度增强l万倍以上。n n图像增强器组成 (1) (1)输入面输入面 ；(2)(2)电子透镜系统电子透镜系统 ；(3)(3)输出输出面面 第六页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料第七页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料n n
6、2探伤系统基本(jbn)(jbn)组成10第八页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料图像处理(t xin ch l)(t xin ch l)对探伤灵敏度的影响n n使用图像处理技术可以(ky)(ky)显著提高探伤灵敏度（K值下降）。第九页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料板厚对灵敏度的影响(yngxing)(yngxing)n n探伤系统适合一定板厚范围，板厚太薄将使灵敏度显著降低(jingd)(jingd)（K值变大），此时应选用小焦点软X射线机以提高探伤灵敏度。第十页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料四、四、四、四、X X X X射线光导摄像机直接射线光导摄像机直接射线光导摄像机直接射
7、线光导摄像机直接(zhji)(zhji)(zhji)(zhji)成像法探伤成像法探伤成像法探伤成像法探伤 第十一页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料第十二页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料35 35 射线射线(shxin)(shxin)(shxin)(shxin)计算机断层扫描技计算机断层扫描技术术 n n计算机断层扫描技术，简称CT(Computer tomography)。美国科马克教授(AMCormaek)于60年代从数学和实验结果，证实了根据X射线投影可唯一地确定物体内部的结构，从而奠定了CT图像重建的理论基础。 n nCT技术是断层照相技术，它根据物体横断面的一组投影数据，经过
8、(jnggu)(jnggu)计算机处理后，得到物体横断面的处理图像。是一种由数据到图像的重建技术。 第十三页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料一、射线一、射线(shxin)(shxin)(shxin)(shxin)CTCT原理原理1CT装置结构及工作原理n nCT装置主要由探测源、接收检测器、扫描器、扫描传动机构、数据采集系统、图像重建系统及图像处理器和大量相应软件组成(z chn)(z chn)。通常是以探测源、接收检测器和扫描方式的变化来表达其演变过程。第十四页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料n n第一代第一代：一个接收检测器（射线源平移加旋转）；：一个接收检测器（射线源平移加旋转）
9、；n n第二代第二代：一排接收检测器（射线源平移加旋转）；：一排接收检测器（射线源平移加旋转）；n n第三代第三代：足够多（：足够多（300300）接收检测器（射线源只旋转）；）接收检测器（射线源只旋转）；n n第四代第四代：一周：一周(y zhu)(y zhu)检测器检测器600600左右（射线源只旋转）。左右（射线源只旋转）。第十五页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料n n射线工业CT中主要用第二、三代CT装置(zhungzh)(zhungzh)。第二代射线工业CT装置(zhungzh)(zhungzh)工作原理。 特点特点特点特点：射线源与接收检测器联动扫描；之后旋转一：射线源与接收检
10、测器联动扫描；之后旋转一个角度个角度(jiod)对被检物联动扫描，以此类推。对被检物联动扫描，以此类推。第十六页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料 2射线CT的数学原理n n当射线穿透物质时，由于射线和物质的相互作用其强度将衰减，衰减定律(dngl)(dngl)亦可用下式表达：第十七页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料二、二、TOSCANER3200TOSCANER3200射线工业射线工业CTCT装置装置(zhungzh)(zhungzh)(zhungzh)(zhungzh)简介简介射射线线源源接收检测器接收检测器工件工件第十八页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料第十九页，共三十三页。射
11、线实时图像法探伤资料第二十页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料36 36 射线探伤射线探伤(tn shng)(tn shng)(tn shng)(tn shng)中的安全防中的安全防护护n n利用射线(shxin)(shxin)进行探伤的同时，必须保护探伤人员及周围职工免受辐射的伤害。应该强调指出，认为X射线(shxin)(shxin)比射线(shxin)(shxin)安全是一种必须纠正的错误观念。因为二者均为波长很短的电磁辐射，在物理性质和与物质的作用上是同性的，切不可麻痹大意。第二十一页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料n nGB 479284放射卫生防护基本标准规定：职业探伤人员年最
12、高允许(ynx)(ynx)剂量当量为5 5rem（5050msv），而终生累计照射剂量不得超过250250rem（25002500msv）。 n n雷姆与希沃特（希弗）n n1rem=1010-2SV（1SV=100100rem）；n n希弗是个非常大的单位，通常以毫希弗（msv）来反映剂量；1sv=10001000msvn n日本福岛核电站：3月27日统计第一核电站2号机组核辐射剂量为每小时逾10001000msv，是反应堆正常运行时浓度的10001000万倍。第二十二页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料大剂量(jling)(jling)核辐射的医疗反应第二十三页，共三十三页。射线实时图像
13、法探伤资料一、电离辐射的生物一、电离辐射的生物(shngw)(shngw)效应效应n n射线对生物基体的作用机理主要是电离效应。其生物机制可分为直接作用和间接作用，并可归纳为下面三个环节： 1物理加强(jiqing)(jiqing)途径 2化学加强途径 3生物化学加强途径n n辐射的生物作用达到一定程度就导致机体损伤，呈慢性或急性的放射病。前者由小剂量的常年累计所致；后者可为一次大剂量照射所致。放射病常是致癌因素之一，并且可能影响下一代造成发育不全等。第二十四页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料二、保健二、保健(bojin)(bojin)物理和卫生保健物理和卫生保健(bojin)(bojin
14、)的监的监督督n n实行保健物理监督是射线安全防护的一个重要环节，但却往往为探伤人员所忽视。应该明了个人剂量累计量的监测(jin c)(jin c)、工作场所剂量水平的监测(jin c)(jin c)(又称场强监测(jin c)(jin c)的意义，除了保证在GB479284规定的水平下安全工作外，还是放射损伤医学诊断上的重要依据。实现这方面工作，主要的是正确选择监测(jin c)(jin c)技术，合理的使用监测(jin c)(jin c)仪器，建立一套监测(jin c)(jin c)数据整理、登记制度。第二十五页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料n n1 1剂量剂量n n(1)(1)吸收
15、剂量吸收剂量 单位质量组织吸收射线的能量，叫作该生物单位质量组织吸收射线的能量，叫作该生物组织接收射线的吸收剂量，单位为组织接收射线的吸收剂量，单位为rad/rad/拉特拉特(1rad(1rad10-5J10-5Jg)g)。n n(2)(2)剂量当量剂量当量 吸收剂量、辐射种类修正系数与照射方吸收剂量、辐射种类修正系数与照射方式所对应的修正系数三者之积，叫作该种辐射在生物式所对应的修正系数三者之积，叫作该种辐射在生物组织内所产生的剂量当量，单位为组织内所产生的剂量当量，单位为remrem。对于。对于X X和和射射线体外照射，其上述二项修正系数均为线体外照射，其上述二项修正系数均为l l，故，故
16、lradlrad的吸的吸收剂量的剂量当量恰好收剂量的剂量当量恰好(qiho)(qiho)等于等于1rem1rem。在一般的防护。在一般的防护标准中，都采用剂量当量作为剂量限制量。标准中，都采用剂量当量作为剂量限制量。n n(3)(3)最高允许剂量最高允许剂量 GB479284 GB479284规定，职业探伤人员年规定，职业探伤人员年最高允许剂量当量为最高允许剂量当量为5rem5rem，在此剂量当量内探伤人员，在此剂量当量内探伤人员将不会引起不可恢复性病变。将不会引起不可恢复性病变。第二十六页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料 2 2照射量照射量n n照射量由射线源的能量和强度决定，测量时受照
17、介质为空气，照射量由射线源的能量和强度决定，测量时受照介质为空气，通过射线对空气的电离本领来表示辐射场射线量的大小，单通过射线对空气的电离本领来表示辐射场射线量的大小，单位为位为R/R/伦琴。对于伦琴。对于X X、射线而言，可近似认为射线而言，可近似认为1R1R1rad1radlremlrem。 3 3剂量率剂量率n n人体吸收到的射线剂量大小与被照射的时间长短有关，单人体吸收到的射线剂量大小与被照射的时间长短有关，单位时间内所受到的剂量叫剂量率，单位为位时间内所受到的剂量叫剂量率，单位为rem/hrem/h或或mrem/hmrem/h。n n探伤场地的场强监测探伤场地的场强监测(jin c)
18、(jin c)常用剂量仪进行。常用剂量仪进行。n n卫士保健监督指的是从业前的体检和平时的定期医务监督，卫士保健监督指的是从业前的体检和平时的定期医务监督，以便及时发现身体的异常变化，诊断治疗或排除其它影响。以便及时发现身体的异常变化，诊断治疗或排除其它影响。在这方面的一个积极预防措施就是定期休假、疗养。在这方面的一个积极预防措施就是定期休假、疗养。第二十七页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料三、安全防护n n为使工作场所的剂量水平降到允许水平之下应采取以下防护措施。 1距离防护n n在野外或流动性探伤时，利用距离防护射线是极为经济而有效的力法。若距离X射线管阳极靶的距离Rl处的射线剂量率为
19、Pl，在同一(tngy)(tngy)径向距离R2处的剂量率为P2，则有第二十八页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料2 2时间防护时间防护n n在可能在可能(knng)(knng)的情况下，尽量减少接触射线的时间也的情况下，尽量减少接触射线的时间也是主要防护方法之一，人体所接受的总剂量是与辐是主要防护方法之一，人体所接受的总剂量是与辐射源接触的时间成正比。即射源接触的时间成正比。即H=P1tH=P1t式中式中 H H总剂量当量总剂量当量(mrem)(mrem)， Pl Pl剂量率剂量率(mrem(mremh)h)； t t接触时间接触时间(h)(h)。n n如果要保证探伤人员每人每天实际接受剂
20、量不大如果要保证探伤人员每人每天实际接受剂量不大干干17.4mrem17.4mrem。(GB 479284)(GB 479284)，则下式成立，则下式成立 Pl t Pl t17174 4 即即t t17174 4P1P1n n显然，显然，PlPl大则时间大则时间t t就应该小，即在一天内实际工就应该小，即在一天内实际工作时间要短。如果我们在较大的剂量情况下拍片，作时间要短。如果我们在较大的剂量情况下拍片，可以用控制拍片张数来保证探伤人员在一天内不可以用控制拍片张数来保证探伤人员在一天内不超过规定的最大允许剂量当量。超过规定的最大允许剂量当量。第二十九页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料n
21、n3屏蔽防护n n屏蔽防护就是在射线源与探伤人员(rnyun)(rnyun)及其它邻近人员(rnyun)(rnyun)之间加上有效合理的屏蔽物，来防止射线的一种方法。屏蔽防护应用很广，如射线探伤机体衬铅、射线发生器用遮光器，现场使用流动铅房和建立固定曝光室的钡水泥墙壁等。应该注意探伤室的门缝及孔道的泄漏是实际中比较普遍存在的问题，必须妥善处理，原则上不留直缝、直孔，采用阶梯不要太多。有关屏蔽防护的具体设计、计算可查阅有关资料。n n应该注意，为了更好的防护射线，实际探伤中往往是三种防护方法同时使用。第三十页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料射线防护射线防护(fngh)(fngh)(fngh)
22、(fngh)要点要点 相关标准相关标准 GB4792-84 GB4792-84 放射卫生防护基本标准放射卫生防护基本标准 要点要点： 职业职业(zhy)(zhy)(zhy)(zhy)探伤人员探伤人员： 每天每天实际接受剂量实际接受剂量 不大于不大于 17.4 mrem17.4 mrem; ; 每年每年最高允许剂量当量最高允许剂量当量 5 rem(5 rem(雷姆雷姆) ) ； 终生终生累计照射剂量，不得超过累计照射剂量，不得超过 250 rem250 rem。第三十一页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料（1 1）屏蔽防护）屏蔽防护如如机体衬铅机体衬铅、射线发生器、射线发生器 用用遮光器遮光器
23、、使用铅房等；、使用铅房等； 探伤人员探伤人员带带铅围裙铅围裙铅围裙铅围裙、铅眼镜铅眼镜等。等。 距离防护距离防护射线剂量率与射线剂量率与距离的平方距离的平方 成反比成反比成反比成反比。 时间防护时间防护探伤人员工作时间探伤人员工作时间: : t17.4/p, pt17.4/p, p为为射线剂量率射线剂量率. . 实际工作中往往采用实际工作中往往采用联合联合(linh)(linh)(linh)(linh)防护防护策略！策略！射线防护射线防护(fngh)(fngh)(fngh)(fngh)要点要点 第三十二页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料内容(nirng)总结33 射线实时图像法探伤。1rem=10-2SV（1SV=100rem）。对于X、射线而言，可近似认为1R1radlrem。为使工作(gngzu)场所的剂量水平降到允许水平之下应采取以下防护措施。有关屏蔽防护的具体设计、计算可查阅有关资料。射线防护要点。探伤人员带铅围裙、铅眼镜等第三十三页，共三十三页。射线实时图像法探伤资料
