第二章第二章 射线检测设备及器材射线检测设备及器材 黄新超河南省锅炉压力容器安全检测研究院2019年8月 第一章第一章第一章第一章 射线检测设备及器材射线检测设备及器材射线检测设备及器材射线检测设备及器材•第一节 X射线机•第二节 γ射线机•第三节 射线胶片•第四节 射线照相的辅助器材 第一节 X射线机•一、一、X射线机的分类和发展射线机的分类和发展•二、二、X射线管射线管•三、三、X射线机的电器原理射线机的电器原理•四、四、X射线机的使用注意事项射线机的使用注意事项 第一节 X射线机 一、X射线机的分类和发展X射线按能量高低分为：·普通X射线机――管电压≤500KV；·高能X射线机――能量≥1Mev •1、普通X射线机的分类：•（1〕按结构分• 携带式X射线机：管电压≤300KV 电流≤5mA• 结构简单，体积小、重量轻、适用高空和野外作业• 移动式X射线机：• 管电压可达500KV 电流较大可达数十mA• 结构复杂，体积和重量大、适用固定或半固定使用 （2〕按辐射场分 定向X射线机：40°左右圆锥角定向辐射、适用定向单张拍片。
周向X射线机：（平靶、锥靶） 360 °周向辐射、适用环焊缝周向曝光定向玻璃定向陶瓷 周向X射线机周向平靶周向锥靶 （3〕按绝缘介质分 油绝缘――主要在移动X射线机采用〔一般用25号或45号〔指凝结温度25度〕变压器油，2.5mm标准间隙测试，耐 压50KV 气绝缘――主要在携带式X射线机采用(用高纯度、压力在0.34～0.5Mpa SF6气体) （4〕按工作频率分 工频〔50－60Hz）―― 油绝缘X机 变频〔170－400 Hz）―― 气绝缘X机 恒频〔约200 Hz）―― 气绝缘X机 高频 （1～100KHZ） 恒压 比利时ICM 德国依克斯朗 穿透能力：恒压 ＞高频 ＞变频、恒频>工频 （同管电压、管电流） • 2、携带式X射线机的历史和发展方向• 历史：…• 发展方向：• （1〕机头小型化、轻量化• （2〕向高频、恒压方向发展 •3、高能X射线机的分类•（1〕电子感应加速器•（2〕电子直线加速器•（3〕电子回旋加速器 •二、二、X射线管射线管• 1、、X射线管的分类：射线管的分类：•（（1〕按外壳材料分：玻璃管和陶瓷管；〕按外壳材料分：玻璃管和陶瓷管；•（（2〕按射线辐射场分：〕按射线辐射场分：• 定向管〔定向玻璃管、定向陶瓷管）定向管〔定向玻璃管、定向陶瓷管）• 周向管〔锥靶和平靶）周向管〔锥靶和平靶）• 平靶散热效果好，拍片时焊缝投影倾斜，纵平靶散热效果好，拍片时焊缝投影倾斜，纵向裂纹可能漏检。
向裂纹可能漏检•（（3〕按特殊使用性能分为微焦点管、棒阳极管、〕按特殊使用性能分为微焦点管、棒阳极管、软软X射线管、脉冲射线管、脉冲X射线管、旋转阳极射线管、旋转阳极X射线管 • 2、X射线管的结构•（1〕阴极：由灯丝和阴极罩组成• 灯丝：• 作用――发射电子 • 资料――钨丝〔发射效率高，不易损坏）• 外形――园焦点〔盘香形）；线焦点〔螺管形）• 阴极罩：• 作用――聚集电子• 资料――铜 定向X射线管的结构 阴极电子束阳极靶X射线X射线管结构示意图外壳 周向锥靶X射线管的结构 阴极电子束阳极靶X射线X射线管结构示意图外壳 周向平靶X射线管的结构 阴极电子束阳极靶X射线X射线管结构示意图外壳 （2〕阳极：由阳极靶、阳极体和阳极罩组成 阳极靶：作用――接受高速电子的轰击，动能约1％转换为X射线〔产生效率η=KiZV），99％转化为热能。
资料――钨 熔点高〔3387 °C） 原子序数大〔Z=74〕转换效率高，钼熔点〔2600 ° C） 原子序数〔Z=42） 标识谱－软X射线〔利用的是它的标识谱） 阳极体：作用――支撑靶面、传送靶上的热量资料――无氧铜〔导热率高） 阳极罩：作用――吸收‘散乱射线’和‘二次电子’（轰击阳极靶产生）资料――通常用钢、钨〔提高吸收散乱射线效率），安装铍窗口〔可透过更多的软X射线） （3〕阳极的冷却方式： 辐射散热加强制风冷：――用于携带式X射线机 冲油冷却：用于移动式X射线机 旋转阳极冷却――用于大电流医疗用X射线机 （4〕外壳 作用――保持真空度 资料―― 耐高温的石英玻璃或陶瓷 •4、X射线管的技术性能•（1〕阴极特性：• 定义：灯丝温度与管电流〔饱和电流密度〕的关系• 特点：管电流随灯丝温度升高〔发射电子的数量增多〕而增大灯丝温度管电流阴极特性曲线 （2〕阳极特性： 定义：管电压与管电流的关系 特点：由于X射线管工作在饱和区，因此要改变管电流只有改变灯丝的加热电流〔即灯丝温度或灯丝两端的电压） 结论：X射线管的管电压和管电流可以独立进行调节管电压KV管电流mA3A灯丝电流5A灯丝电流阳极特性曲线 （3〕X射线管的管电压 定义――指峰值电压〔KVp〕表示 特点――穿透能力与管电压有近似直线关系（4〕X射线管的焦点 实际焦点――阳极靶被电子轰击的部分〔焦点大，散热好；焦点小，几何不清析度高。
有效焦点――实际焦点垂直于管轴线上的正投影 说明书描述的是有效焦点表示方法： 园焦点――直径； 长方焦点――长×宽 X射线管的焦点： （5〕辐射场强度的分布 阴极侧强度比阳极侧强，30 °辐射角最强阴极侧软射线成分多，照相黑度和阳极侧差不多30 °角度相对强度40 ° 20 ° 10 °0 °951041008031不同角度上不同角度上X射线的强度分布射线的强度分布 （6〕X射线管的真空度 训机目的：提高X管真空度，稳定工作 训机方法：低mA ；从低KV逐渐升到高KV. 为什么训机能提高真空度？ X射线管工作时管内存在吸气和放气两个过程，一是，高速运动的电子与X光管内的空气分子碰撞，使其电离，电离形成的正、负离子在加速电场中分别向阴阳极移动而被吸收，称为吸气过程；另一过程是，随着温度的提高，管子内壁吸附的气体被逐步地释放出来，称为放气过程吸气过程使真空度提高，放气过程使真空度降低，当两个过程达到平衡时，就决定了X管的真空度 （7〕X射线管的寿命 定义:X射线管辐射剂量率降为初始值的80％的时限〔由于灯丝发射电子的能力降低）。
玻璃管 寿命~400小时 陶瓷管 寿命~1000小时 比利时ICMX光管的寿命达8000小时以上 时间〔小时）寿命TE080%E0辐射剂量率 延长X射线管使用寿命的有效措施：（1）、送高压前灯丝预热活化（2）、尽量避免长时间满负荷使用，最高管电压控制在90％以内（3）、使用中保证阳极及时冷却，如采用1：1工作方式等（4）、严格按照说明书进行训机 •三、三、X射线机的电器原理射线机的电器原理射线发生器操作箱~220v接地低压电缆线X射线 •变频充气X射线探伤机结构原理图整流调压逆变/斩波触发、计时、保护等控制单元滤波12864579103～220vKV取样mA取样T20A2A高压包X光管控制箱 •10芯航空插头的线号：•1、2－高压初级•2－空•4、5－机头风机•6－温度继电器•7－与5号线－射线指示红灯•8－mA取样线•9－地线•10-空 •9芯快速插头的线号：•3、5－高压初级•1、4－机头风机•8－mA取样线•6－温度继电器•9－地线•7－与1或4号线－指示红灯•2－空 常用常用X X射线探伤机型号及主要技术参数射线探伤机型号及主要技术参数国产定向玻璃管国产定向玻璃管X X射线机射线机型号输出电压(kV)焦点尺寸(mm)辐射角度最大穿透A3钢(mm)机头重量(kg)发生器尺寸mmXXQ-100550～1000.8x0.840°811.1190x190x530XXQ-160560～1600.8x0.840°1915.2225x225x585XXQ-2019100～2001.5x1.540°3023285x285x665XXQ-2505150～2502.0x2.040°4035320x320x730XXQ-3005170～3002.3x2.340°5045.5345x345x830XXQ-3205180～3202.5x2.340°5545.5345x345x830XXQ-3505180～3502.8x3.040°6047345x345x830 常用常用X X射线探伤机型号及主要技术参数射线探伤机型号及主要技术参数国产定向陶瓷管国产定向陶瓷管X X射线机射线机型号输出电压(kV)焦点尺寸(mm)辐射角度最大穿透A3钢(mm)机头重量(kg)机头尺寸(mm)XXG-160560～1600.8x0.840°1914.5225x225x550XXG-2019100～2002.0x2.040°3018285x285x615XXG-2505150～2502.0x2.040°4030.5320x320x640XXG-3005170～3002.5x2.540°5036.5345x345x670XXG-3505180～3802.5x2.540°6038345x345x670 常用常用X X射线探伤机型号及主要技术参数射线探伤机型号及主要技术参数国产周向国产周向X X射线机射线机型号焦点尺寸(mm)辐射角度最大穿透A3钢 (mm)发生器重量(kg)发生器尺寸(mm)锥靶平靶锥靶平靶XXH-10051.0x3.5±12°25°4611.1190x190x530XXH-16051.0x3.5±12°25°121515225x225x585XXH-20191.0x3.5±12°25°242721.5285x285x665XXH-25051.0x2.4±12°25°343733.5320x320x730XXH-30051.0x2.3±12°25°444740345x345x830XXH-32051.0x5.0±12°25°455040345x345x830XXH-35051.0x5.0±12°25°525542.6345x345x800 比利时比利时ICM ICM 公司公司SITE-XSITE-X系列系列 定向定向X X射线机射线机型号辐射角度最大穿透能力（钢）（700mm,20min,D=1.5）机头重量机头外形尺寸XS-D201940°×60° 39mm19kgΦ305×716mm XS-D225440°×60° 45mm19kgΦ305×716mm XS-D250440°×60° 52mm19kgΦ305×716mm D300640°×60° 63mm31kgΦ346×831mm D320640°×60° 69mm31kgΦ346×831mm D360540°×60° 82mm46kgΦ400×930mm 比利时比利时ICM ICM 公司公司SITE-XSITE-X系列系列 周向周向X X射线机射线机型号辐射角度最大穿透能力（钢）（700mm,20min,D=1.5）机头重量机头外形尺寸XS-C201940°×360° 35mm19kgΦ305×716mm XS-C225440°×360° 40mm19kgΦ305×716mm XS-C250440°×360° 48mm19kgΦ305×716mm C300540°×360° 60mm32kgΦ346×831mm C320540°×360° 65mm32kgΦ346×831mm C360540°×360° 76mm46kgΦ400×930mm 管桶管桶真空真空(P<<)(P<<)5 bars SF65 bars SF6高压包高压包X-X-射线管射线管钨靶钨靶e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e- NDT 无损检测产品系列•SITEX工业工业X光光射线机射线机•SITEXS工业超工业超小型小型X光射线机光射线机 SITEX工业X光射线机•定向设备定向设备:•SITEX D1802•SITEX D2019•SITEX D2258•SITEX D2506•SITEX D3006•SITEX D3206•SITEX D3605 SITEX工业X光射线机•周向设备用于标准应用周向设备用于标准应用:•SITEX C1802S•SITEX C2019•SITEX C2257•SITEX C2506•SITEX C3005•SITEX C3205•SITEX C3605 独特的独特的X X射线管设计射线管设计•所有的所有的ICMICM射线机都装有射线机都装有这样的管子这样的管子•半导体涂层半导体涂层-ICM -ICM 的专利的专利技术技术•寿命寿命>8000h>8000h•自自20192019年以来没有一个年以来没有一个击穿击穿•是至今最好的管子是至今最好的管子 良好的散射设计•烈日兹大学开发•阳极散热达到最佳•适应温度-25～70℃；环境气温40℃以下，设备暂载率达100%；高压可连续曝光,不用1：1休息； 周向 均匀度可以调节 周向均匀度控制带来许多优点 :不受时间上的影响不会受机械冲击的影响均匀度EMR 0%=>非常均匀的黑度 EMR 均匀度调整设备•一条有18个光敏传感器的圈带 •射线机上有3个传感器其目的是使传感器与其目的是使传感器与X X射线剂量相同，可以进行均匀度调整射线剂量相同，可以进行均匀度调整 SITE-XS超小型定向工业X光射线机SITEXS D2019SITEXS D2254SITEXS D2504 SITE-XS超小型周向工业X光射线机SITEXS C2019SITEXS C2254SITEXS C2504 •四、四、X射线机的使用注意事项射线机的使用注意事项•1、、X射线机给电源之前应检查：射线机给电源之前应检查：•（（1〕电源及其配置是否正确；〕电源及其配置是否正确；•（（2）） 机头真空压力表的气压是否正常；机头真空压力表的气压是否正常；•（（3〕电源线、电缆线插接是否正确；〕电源线、电缆线插接是否正确；•（（4〕控制箱和机头是否匹配。
〕控制箱和机头是否匹配• 2、送上电源，开高压之前应检查、送上电源，开高压之前应检查•（（1〕机头风机工作是否正常；〕机头风机工作是否正常；•（（2〕控制箱、机头内是否有异常声音〕控制箱、机头内是否有异常声音 3、使用之前一定要按照说明书进行训机4、设备上配置的保险管损坏，一定要按照同规格更换，切勿用金属丝替代；若频繁烧保险，应立即停止使用，切忌再开高压，以免故障扩大化5、设备出现故障，应交专业部门维修6、定期进行校验 五、射线机常见的故障及排除方法五、射线机常见的故障及排除方法 1、送不上电源、送不上电源 (送上电源送上电源,功率开关跳闸功率开关跳闸)电源不对，有可能接到两根火线上了射线机正确电源不对，有可能接到两根火线上了射线机正确的电源：～的电源：～220V 单相交流电单相交流电控制箱内整流调压单元有元件穿了，造成短路而跳控制箱内整流调压单元有元件穿了，造成短路而跳闸控制箱内逆变斩波单元有故障控制箱内逆变斩波单元有故障控制箱内其它部分有短路现象控制箱内其它部分有短路现象 2、功率开关能送上，电源指示灯不亮，轴流风机不工作电源没有接好 控制箱上2A保险烧断电源开关〔功率开关〕坏控制箱内其它线路有故障 3、电源指示灯亮，但机头内轴流见机不工作先检查控制箱十芯出线中“4#、5#”线是否有220V交流输出 。
若没有，说明控制箱内部故障若有输出，可能是以下原因十芯电缆没有接好或有断线轴流风机本身坏，风叶受阻或损坏机头内线路有故障 4、送不上高压准备灯不亮,准备时间不到.十芯电缆线未接好或〞6#、9#”线有断线温度过高,温度继电器保护.控制箱内有故障. 5、能送上高压,但是几秒后高压掉控制箱上20A保险烧断低压电缆线未接好或有断线〔mA取样线或高压初级2线，8#、1#、2#）控制箱内有故障机头内高压包击穿或X射线管灯丝烧断 6、能送上高压,但功率开关迅速跳闸高压包击穿X射线管漏气或击穿功率开关坏控制箱内有故障 7、能送上高压,但是MA灯不亮MA灯坏控制箱内指示回路有问题MA低,但能维持.升高压可能就好了控制箱内MA保护回路有问题 8、射线弱控制箱内参数失调X射线管老化9、能送上高压,但是高压灯不亮高压灯坏或灯泡松动接触不良高压灯指示回路有故障. 10、频繁烧20A保险保险管本身质量有问题 20A保险座绝缘不好或内部有积碳接触不良高压包击穿X射线管击穿或漏气控制箱内有故障 第二节 γ射线机•一、常用γ源•二、γ探伤设备的特点•三、γ探伤设备的分类和结构•四、γ射线机的操作 第二节 γ射线机 一、常用一、常用γ源源 几个重要概念：活度、比活度活 度―单位时间内发生的衰变数。
比活度―单位质量放射源的放射性活度能表示活度、还能表示纯度 同种源活度大则辐射γ强度大；非同种源则不一定 γ源不是每个核的衰变都放出γ光子，如Tm170 只有总数的8％ 工业用γ源的要求：1、半衰期长；2、比活度高(源尺寸可做小)；3、能量适宜；4、价格便宜；常用的γ源：―Co60、Ir192、Se75 使用较少的γ源―Cs137、Tm170、Yb169 •二、γ探伤设备的特点〔与普通X机相比）•主要优点•1、探测厚度大――Co60可达200mm•2、适用野外和高空作业――体积小、重量轻〔如：Ir192主机20Kg）；不用电、水；•3、效率高――球罐全景曝光•4、可连续操作――没有冷却的要求•5、故障少――结构较简单且没有电控部分〔但违规操作风险大） •主要缺点为：•1、可靠性和防护方面的要求高•2、射线能量不可调节，无法按透照厚度选择•能量•3、射线强度随时间减弱，曝光时间有时较长•4、固有不清晰度较大，对比度较小，通常灵•敏度低于X射线 • 三、γ探伤设备的分类和结构•（1〕γ探伤设备的分类•按γ源的种类：Co60、Ir192、Se75 、Cs137、Tm170、Yb169•按机体输源通道：S通道、直通道•按使用场所：便携式、移动式、固定式、管道爬行器 S通道、直通道的主要区别： （2）、γ探伤设备的结构〔五部分）1、源组件――源、包壳〔双层：不锈钢和铝）、源鞭〔不锈钢）2、机体――不锈钢外壳+贫化铀〔铀238〕内衬；S通道和直通道两种；安全锁。
3、驱动机构――摇动手柄、控制缆索和导管4、输源管――≤3根〔包塑软管）5、附件： 准直器〔限制射线辐射方向，如单张拍片）； 定向架〔固定手柄等） 曝光计算尺〔计算曝光时间） 换源器〔换源专用） γ射线监测仪、个人剂量笔、音响报警器〔安全监测） •四、四、γ射线机的操作射线机的操作• 1、使用、使用γ射线机应注意的问题射线机应注意的问题•①①使用使用γ射线机之前，必须首先详细阅读随机使用射线机之前，必须首先详细阅读随机使用说明书•②②使用使用γ射线机的操作人员首先须经当地环保部门射线机的操作人员首先须经当地环保部门进行防护专业知识培训，持证上岗进行防护专业知识培训，持证上岗•③③操作操作γ射线机时，现场必须有环境剂量监测仪监射线机时，现场必须有环境剂量监测仪监测，不允许在没有剂量仪情况下工作，以免发生测，不允许在没有剂量仪情况下工作，以免发生超剂量事故；操作人员必须随带射线剂量报警仪超剂量事故；操作人员必须随带射线剂量报警仪监测，且至少有两台以上报警仪在现场监测复核监测，且至少有两台以上报警仪在现场监测复核校对•④④严禁严禁γ射线机带故障操作，发现问题及时与制造射线机带故障操作，发现问题及时与制造厂联系，待修复正常后使用。
厂联系，待修复正常后使用 型号放射源装源强度重量穿透厚度（Fe）表面计量DL-VASe 75100Ci9.6kg 10-40mm5mr/h硒硒75γ射线探伤机射线探伤机 铱192γ射线探伤 型号放射源装源强度重量穿透厚度（Fe）表面计量DLTS-BIr 192 100Ci25kg 10-100mm 100mr/h • 2、γ射线机操作时要注意的关键点•①γ射线机安装时传输机构的控制缆要铺直〔弯曲半径≥1M）；输源管弯曲半径不能太小〔直通道≥500mm， S通道≥300mm），多根连接使用时，一般不得超过三根•②机体的输入端一定要确保控制缆阳接头和源辫连接牢固〔暨源辫与控制缆球接头连接挂勾好后〕可用手握住控 制缆套管向后拉，检查是否能拉脱 •③机体的输出端一定要确保与输源导管接头连接可靠，可用手握住输源导管往后拉，检查是否能拉脱 ④操作人员转动控制缆摇柄〔顺时针方向〕时应快速轻转，严禁猛劲狠转造成传输控制缆损坏如摇手柄有困难，则应反向摇动，将源收回机头内，查明原因后再摇）⑤当一次曝光完毕后，摇动传输机构使射线源回位到探伤机内，并用射线剂量报警仪检查〔应停止响音）⑥在离开拍片现场时，还应用剂量仪对现场环境再次检查，剂量是否在本底范围内，同时测量γ射线机侧面，确认射线源是否在容器安全位置。
•3、换源• γ射线机换源通常可以将设备运回厂家完成；有倒源罐〔换源器〕的企业可以自行完成• 第三节第三节 射线胶片射线胶片•一、射线胶片的结构与特点一、射线胶片的结构与特点•二、感光原理和潜影的形成二、感光原理和潜影的形成•三、射线胶片特性三、射线胶片特性•四、卤化银粒度对胶片性能的影响四、卤化银粒度对胶片性能的影响•五、胶片系统的分类五、胶片系统的分类•六、胶片的使用和保管六、胶片的使用和保管 第三节第三节 射线胶片射线胶片 一、射线胶片的结构与特点一、射线胶片的结构与特点1、构造、构造①①片基片基 作用作用――胶片的骨架胶片的骨架 厚度厚度――0.175—0.2mm 资料资料――醋酸纤维、醋酸纤维、 涤纶〔强度高，适用自动冲洗）涤纶〔强度高，适用自动冲洗） 颜色颜色――白色、白色、 浅兰色〔观察效果好）浅兰色〔观察效果好）②②结合层结合层 作用作用――粘结感光乳剂层和片基粘结感光乳剂层和片基 资料资料――明胶、水、润湿剂、防静电剂明胶、水、润湿剂、防静电剂 ③感光乳剂层 作用――感光 厚度――10－20μm 资料――溴化银微粒〔0.5－10μm） 明胶〔使银颗粒分布均匀、略有增感作用） 碘化银〔改善感光性能、≤5％）、 少量防灰雾剂、稳定剂、坚膜剂 银的含量――10-20 g/m2 感光速度――取决于－卤化银的含量，卤化银颗粒团的大小和形状 ④保护层 作用：防止感光乳剂层受到污损和摩擦 厚度：1－2μm 资料：明胶、坚膜剂、防腐剂、防静电剂、毛面剂2、 特点 胶片片基双面涂布感光乳剂层，提高胶片的感光速度；胶片厚度0.25-0.3mm •二、感光原理和潜影的形成二、感光原理和潜影的形成•1、潜影、潜影• 定义定义――可见光或可见光或X/γ射线照射胶片，感射线照射胶片，感光乳剂层产生眼睛看不见的影像。
光乳剂层产生眼睛看不见的影像• 形成机理形成机理――在感光乳剂中，由微量的银在感光乳剂中，由微量的银质点集中在质点集中在AgBr晶体的缺陷和位错部分，晶体的缺陷和位错部分，形成感光中心，在光子的作用下〔经过四形成感光中心，在光子的作用下〔经过四个阶段〕形成潜影中心，由无数的潜影中个阶段〕形成潜影中心，由无数的潜影中心组成了潜影心组成了潜影 •用化学方程表示：• 照射前• 照射后• 衰退机理：潜影形成后，相隔很长时间才显影，得到的影像比即时冲洗的影像淡的现象• 影响因素：温度高、湿度大将加剧潜影衰退，时间越长、衰退越厉害 •2、底片黑度• 定义：照射光强L0与透射光强L之比的常用对数值 •JB/T4730-2019<承压设备无损检测>标准对观片灯提出了更高的要求• A 级：1.0≤D ≤ 3.5 1.5≤D ≤ 4.0• AB级：1.2≤D≤3.5 2.0≤D ≤4.0• B 级：1.2≤D ≤3.5 2.3≤D ≤4.0• 而且，对评定范围内的黑度D＞4.0的底片，如有计量检定报告证明所使用观片灯的亮度能够满足要求，允许进行评定。
• 透过底片的亮度，当底片黑度≤2.5时，应不小于30 cd/m2；底片黑度>2.5时，应不小于10 cd/m2 •三、射线胶片特性三、射线胶片特性• 特性参数指标特性参数指标――感光度〔感光度〔S）；灰雾度〔）；灰雾度〔D0）；）；梯度〔梯度〔G）；宽容度〔）；宽容度〔L）；）； • 胶片特性曲线胶片特性曲线• 定义定义―― 相对曝光量〔相对曝光量〔IgE〕与底片黑度〕与底片黑度(D)之间的之间的关系曲线关系曲线•（（1〕增感型胶片的特性曲线〕增感型胶片的特性曲线•·曝光迟钝区〔曝光迟钝区〔AB））――曝光量曝光量↗ ↗，，D不变不变•·曝光不足区曝光不足区(BC)――曝光量曝光量↗ ↗，，D缓慢缓慢↗ ↗•·曝光正常区曝光正常区(CD)――D＝＝γΔIg〔曝光量）〔曝光量）(射线检测射线检测区区)•·曝光过渡区曝光过渡区(DE)――曝光量曝光量↗ ↗, D较小较小↗ ↗到到E点时点时•斜率＝斜率＝0• ·反转区反转区(EF)――曝光极端过渡，曝光极端过渡，D↘ ↘• D0――本底灰雾度本底灰雾度 •增感型胶片的特性曲线LgEDD0ABCDEFD1D2LgE2LgE1 (2)非增感型胶片的特性曲线 前三个区〔曝光迟钝区、曝光不足区、曝光正常区〕同上， 第四区〔曝光过渡区〕观片灯看不到， 第五区〔反转区〕不明显LgED4.01.02.03.0 胶片特性参数1、感光度〔S） 定义：D＝2.0〔指净黑度，不含D0〕时，所用曝光量的倒数。
若曝光量KS,S=1/KS单位――戈瑞S的分级〔ISO7OO4）S影响因素――乳剂层中的含银量，明胶成分，增感剂含量、银盐颗粒大小、外形其测定结果还受射线能量、显影条件(配方、温度、时间)，增感方式、温度、时间等的影响 同类胶片，银盐颗粒越粗，S越高 2、灰雾度〔D0） 定义：未曝光的胶片进行正常暗室处理得到的底片黑度 D0由两部分组成： 片基自身黑度和胶片乳剂产生的黑度 D0影响因素：显影条件〔配方、温度、时间），胶片感光度，保存条件，保存时间 通常感光度S愈大则灰雾度D0愈大 3、梯度〔G）（又称反差系数γ、胶片对比度） 定义――胶片特性曲线上某点切线的斜率LgEDPα’D1LgE1LgE’1 LgEDLgE1平均梯度的求法：LgE2D1D2α ·G影响因素: ①胶片的种类、型号 增感型胶片： D值较低时,D↗, G↗ D值超过某时,D↗, G↘ 非增感型胶片：D↗, G↗ 在射线照相应用范围内，使用的是非增感型胶片，G值随黑度的增大而增大 ② G的测定结果还受显影条件〔显影配方、温度、时间。
温度↗, G↗）有关 4、宽容度〔L）定义：指胶片有效黑度范围对应的曝光范围. 在胶片特性曲线上，用与黑度为许用下限值和上限值〔如2.0和4.0)相应的曝光量的比值L=E2/E1 * 梯度大的胶片其宽容度必然小 •四、卤化银粒度对胶片性能的影响四、卤化银粒度对胶片性能的影响• 1、胶片颗粒度对胶片特性参数的影响、胶片颗粒度对胶片特性参数的影响• 颗粒度大颗粒度大,感光度高、梯度小、宽容度大感光度高、梯度小、宽容度大• 2、胶片颗粒度对底片使用性能的影响、胶片颗粒度对底片使用性能的影响• 胶片颗粒度大胶片颗粒度大,底片颗粒度大、分辨率低、底片颗粒度大、分辨率低、信噪比低信噪比低 •五、胶片系统的分类五、胶片系统的分类• 老的胶片分类方法主要是根据胶片的粒度、感老的胶片分类方法主要是根据胶片的粒度、感光度将胶片分为光度将胶片分为4类，近年来的研究发现胶片对类，近年来的研究发现胶片对照相质量的影响主要是梯度、颗粒性及其比值照相质量的影响主要是梯度、颗粒性及其比值JB/T4730-2019标准参照标准参照ASTM-SE-1815标准的标准的规定对胶片进行分类。
规定对胶片进行分类• 1、新的胶片分类方法的特点、新的胶片分类方法的特点• ·按胶片系统〔不以胶片本身）按胶片系统〔不以胶片本身）• ·按成像特性〔不以感光特性）按成像特性〔不以感光特性）• ·按数据分类〔不以含混的术语）按数据分类〔不以含混的术语） 2、胶片系统包含的内容 胶片，增感屏〔资料、厚度），冲洗条件〔方式、配方、温度、实践）3、按四个特性参数将胶片分为四类 四个特性参数 D=2.0和4.0时的最小梯度Gmin； D=2.0时的最大颗粒度 及D=2.0时的最大梯噪比 （ 以上黑度D均指净黑度） •4、胶片的分类• 胶片的分类表〔表2－13）• T1类胶片:柯达R；爱克发D2、D3；• 富士25；杜邦NDT35； • T2类胶片:柯达MX125；爱克发D4、D5；• 天津Ⅴ；富士50、80；杜邦NDT55 • T3类胶片:柯达AA400；爱克发D7；天津Ⅲ；• 富士100；杜邦NDT70、75；• T4类胶片:柯达CX；爱克发D10;• 天津Ⅱ; 富士400；杜邦NDT69 •六、胶片的使用和保管六、胶片的使用和保管• 1、胶片的选用原则、胶片的选用原则• ①①应根据标准规定的射线照相技术要求来选择应根据标准规定的射线照相技术要求来选择〔综合考虑线质、工件厚度、材料种类）〔综合考虑线质、工件厚度、材料种类）•JB/T4730标准规定标准规定•3.2.2 A级和级和AB级射线检测技术应采用级射线检测技术应采用T3类或更类或更高类别的胶片，高类别的胶片，B级射线检测技术应采用级射线检测技术应采用T2类或类或更高类别的胶片。
胶片的本底灰雾度应不大于更高类别的胶片胶片的本底灰雾度应不大于0.3•3.2.3 采用采用γ射线对裂纹敏感性大的材料进行射射线对裂纹敏感性大的材料进行射线检测时线检测时,应采用应采用T2类或更高类别的胶片类或更高类别的胶片 • ②一般说法：•·像质要求高――号数小胶片•·厚度薄――号数小胶片•·材料等效系数低〔如轻金属）――号数小胶片•·线质硬――号数小胶片•·要求曝光时间短――号数大胶片•·温度高――抗潮好的胶片•·环境干――抗静电好的胶片 • 2、胶片的保管•①胶片的存放：• 环境条件:•Δ低温〔10－15°C），•Δ低湿〔55－65％）：湿度高〔胶片与纸、屏粘连），过干燥〔产生静电）•Δ无有害气体〔氨、硫化氢、煤气、乙炔、酸等）－（产生灰雾）•Δ远离射线源和热源• 摆放方法――避免受压，竖放 •②暗室操作•裁片――胶片和纸一起裁〔防止划伤），单张裁〔多张易轧刀）• 装片和取片――避免擦伤〔产生黑线），避免受压、受曲折〔产生新月牙影像）•红灯下操作――距离不可过近，时间不可过长•③使用要求• 开盒的胶片，装入暗袋的胶片――尽快使用，否则低温、干燥保存。
轻拿、轻放、避免受压 第 4 节 射线照相的辅助设备器材一、黑度计二、观片灯三、增感屏四、像质计五、其它辅助器材 •一、黑度计一、黑度计• 黑度计的分类黑度计的分类:• 1、指针式黑度计、指针式黑度计――早期使用的模拟电路早期使用的模拟电路指针显示黑度计，误差大，校准麻烦，已指针显示黑度计，误差大，校准麻烦，已经被淘汰经被淘汰• 2、数字式黑度计：目前使用，自动校准，、数字式黑度计：目前使用，自动校准，误差小• JB/T4730标准规定：标准规定：• 3.4.1 黑度计可测的最大黑度应不小于黑度计可测的最大黑度应不小于4.5，测量值的误差应不超过，测量值的误差应不超过±0.05• 3.4.2 黑度计至少每黑度计至少每6个月校验一次校个月校验一次校验方法可参照附录验方法可参照附录B〔资料性附录〕的规定〔资料性附录〕的规定进行 •二、观片灯•JB/T7903-2019<工业射线照相底片观片灯》•1、观片灯的最低亮度 •2、散射系数σ>0.7•3、均匀系数g >0.5•JB/T4730-2019<承压设备无损检测》 • AB级：1.2≤D≤3.5 2.0≤D ≤4.0•亮度：符号L，单位：nit〔尼脱〕或 cd/m2坎德拉每平方米。
是指发光物体表面发光强弱的物理量称为亮度(luminace)，发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量 •照度：符号 E，单位 勒克斯〔LUX） Lm/m2，受照平面上接受光通量的密度，可用每一单位面积的光通量来测量取决于物体的反射特性 •观片灯的分类〔按光源的不同分）：•1、热光源观片灯－－已经淘汰• 光源是：碘钨灯、卤素灯等； 700W以上• 缺陷：功耗大，发热严重，噪音大，易损坏底片•2、冷光源观片灯－－普遍使用• 光源是:荧光灯 ，功率大约150W以上• 缺陷：不是真正的冷光源，仍然发热量较大；亮度满足不了新标准要求，灯管寿命短，维修成本高•3、LED观片灯－－正在普及，发展方向• 光源是:半导体发光器件 ，功率大约50W以下• 优点：是真正的冷光源；• 寿命长，单管理论寿命10万小时以上；• 光线均匀，亮度高；• 维修成本低；• 抗振性能好 •LED观片灯 •三、增感屏三、增感屏• 1、增感屏的分类、增感屏的分类• 金属增感屏金属增感屏――像质最佳、增感系数小〔像质最佳、增感系数小〔1－－2.5））• 金属荧光增感屏金属荧光增感屏――介于二者之间。
介于二者之间• 荧光增感屏荧光增感屏――增感系数大〔约增感系数大〔约100－－300）、像质差）、像质差•2、增感作用及增感系数、增感作用及增感系数• ·增感作用增感作用――胶片通常只能吸收胶片通常只能吸收1％的射线，为了提％的射线，为了提高效果，一是射线胶片采用双面药膜、较厚的乳剂层，高效果，一是射线胶片采用双面药膜、较厚的乳剂层，二是使用增感屏增强射线对胶片的感光作用二是使用增感屏增强射线对胶片的感光作用• 增感系数：增感系数：• • E0－不用增感屏的曝光量－不用增感屏的曝光量• E－用增感屏的曝光量－用增感屏的曝光量 •3、金属增感屏• ①金属箔种类：铅、钨、钽、钼、铜、铁等使用最多的是铅合金〔含5％的锑可增加屏的刚性和耐磨损性〕或纯铅• ②金属箔的作用：• 增感效应：射线照射后，金属萡激发产生二次电子和二次射线，能量低，胶片易吸收，起到增感作用• 吸收效应：吸收波长较长的散射线，减少灰雾度，提高对比度 ③ 散射线消除率ε和增感系数Q的关系就铅箔增感屏而言： 铅箔厚度d↗ 增感系数Q↘, 散射线消除率ε↗ 铅箔厚度d↘ 增感系数Q↗, 散射线消除率ε↘ •4、荧光增感屏•①荧光增感的机理――某些物质在射线照射下，能产生波长较长的可见光，与增感型胶片配合使用，可大大缩短曝光时间。
•②能够产生荧光的物质――钨酸钙CaWO4 ,硫化锌ZnS, 等•③常用的荧光屏――钨酸钙CaWO4 （能够产生425nm的篮紫光），增感系数100－300• 按荧光物质的颗粒大小分为粗〔高速），中〔中速），细〔低速） •④高速荧光增感屏――用稀土材料做增感屏，与感绿胶片配合使用，增感系数可在提高〔3－10〕倍•⑤管电压与增感系数的关系―-当管电压＞200KV时，增感系数降低•⑥荧光增感缺点――由于荧光颗粒粗，且荧光会扩展和散乱传播，且无阻挡散射线的能力，使得影像模糊、清晰度差、灵敏度低、缺陷分辩力差，细小裂纹易漏捡承压设备不得采用 •5、金属荧光增感屏、金属荧光增感屏• ·具有荧光增感屏的高增感特性，兼有铅箔具有荧光增感屏的高增感特性，兼有铅箔增感屏的散射线吸收作用增感屏的散射线吸收作用• ·与非增感型胶片配合使用，像质优于荧光与非增感型胶片配合使用，像质优于荧光增感屏• ·由于清晰度、分辩力不够高，承压设备不由于清晰度、分辩力不够高，承压设备不得采用 •6、增感屏的使用• ①能够正常使用的增感屏：• 表面光滑，清洁，无污垢、损伤、变形• ②不合格的铅箔增感屏：• ·划伤――底片上出现黑线〔缘由：面积增大） • ·油污――底片上产生白影〔缘由：会吸收发射二次电子，形成减感）• ·保存时间过长，锡、锑线状析出――底片上产生白线条〔缘由：铅箔上产生黑线条）• ·被显、定影液腐蚀的增感屏――报废。
• ③保管：• ·防止有害气体的侵蚀• ·防潮，环境干燥• ·有污物――用砂布沾酒精擦净 射线源前 屏后 屏材料厚度, mm材料厚度, mmX射线（≤100kV）铅不用或 ≤0.03铅≤0.03X射线（＞100 kV～150kV）铅≤0.10铅≤0.15X射线（＞150 kV～250kV）铅0.02～0.15铅0.02～0.15X射线（＞250 kV～500kV）铅0.02～0.2铅0.02～0.2Se-75铅A级 0.02～0.2铅A级 0.02～0.2AB级、B级0.1～0.21）AB级、B级 0.1～0.2Ir-192铅A级 0.02～0.2铅A级 0.02～0.2AB级、B级0.1～0.21）AB级、B级 0.1～0.2Co-60钢或铜0.25～0.7钢或铜0.25～0.7铅（A、AB级）0.5～2.0铅（A、AB级） 0.5～2.0X射线（1MeV～4MeV）钢或铜0.25～0.7钢或铜0.25～0.7铅（A、AB级）0.5～2.0铅（A、AB级） 0.5～2.0X射线（＞4MeV～12MeV）铜、钢或钽≤ 1铜、钢≤ 1钽≤0.5铅（A、AB级）0.5～1.0铅（A、AB级） 0.5～1.0X射线（＞12MeV）钽≤ 1不用后屏1） 如果AB级、B级使用前屏≤0.03mm的真空包装胶片，应在工件和胶片之间加0.07～0.15mm厚的附加铅屏。
•四、像质计四、像质计•1、像质计的作用和分类、像质计的作用和分类•①①作用：是检查和定量评价射线底片影像作用：是检查和定量评价射线底片影像质量的工具质量的工具• 通常用来测量射线照相灵敏度，只有通常用来测量射线照相灵敏度，只有双丝像质计是用来测量射线照相不清晰度双丝像质计是用来测量射线照相不清晰度的• 像质计中的槽、孔、金属丝的尺寸像质计中的槽、孔、金属丝的尺寸≠工工件中的缺陷的实际尺寸但有一些通过试件中的缺陷的实际尺寸但有一些通过试验得到的关系验得到的关系•②②分类：分类：• 金属丝像质计、槽型像质计和孔型像质计金属丝像质计、槽型像质计和孔型像质计 •2、金属丝型像质计 • 线径及线号：按金属丝的直径变化规律，分为等差列、等比列、等径、单丝等几种形式普遍采用等比列，公比 或 -R10系列线号1234567线径3.202.502.001.601.251.000.80线号891011121314线径0.630.500.400.320.250.200.16线号1516171819线径0.1250.1000.0800.0630.050 •像质指数：底片上可识别的像质计的线号。
•像质计灵敏度：底片上可识别的最细像质计的线号与透照方式、摆放位置、暗室处理等有关•JB4730.2标准4.11.3对像质计的灵敏度做出详细的规定•JB4730.2规定：“如底片黑度均匀部位〔一般是邻近焊缝的母材金属区〕能够清晰地看到长度不小于10mm的连续的金属丝影像时，则认为该丝是可识别的专用像质计应能识别不少于二根金属丝 • 相对灵敏度K•K:丝型像质计的射线照相相对灵敏度；•d:底片上可以识别的最细线径；•T:被检工件的穿透厚度，单位 mm •像质计的结构• 以7根编号相连接的金属丝为一组，每个像质计中所有金属线由相同的材料组成，并固定在弱吸收材料〔不影响成像质量为原则〕制成的包壳中各金属线应平行，其长度、间距都相关规定 专用像质计的基本样式 •A、分类：•按材料不同分为：•钢质线型像质计•铝质线型像质计•钛质线型像质计•铜质线型像质计 •按线径不同分为：•1号线型像质计〔线号1～7）•6号线型像质计〔线号6～12）•10号线型像质计〔线号10～16）•13号线型像质计〔线号13～19）• •标志 JB/7902-2019<线型像质计 》•线型像质计 •JB/7902-6-FE-25• 线长25mm • 材质：钢• 最大线径6号 •专用像质计〔附录A）－等径像质计、管子像质计。
标记有区别：•对等径像质计，可以是1根〔单丝）、2根〔双丝）、3根、5根等，最多不超过7根•专用像质计 •JB/7902-FE-6 -25• 线长25mm • 最大线径6号• 材质：钢 •像质计的材料 • 低原子序数材料制作的像质计可以用于高原子序数材料制成的工件照相或：• 低吸收系数μ的材料制作的像质计可以用于高的吸收系数μ的材料照相• 例如：铁〔Fe-26〕像质计可以用于镍〔Ni-28）、铜〔Cu-29〕材料的照相，但不能用于钛〔Ti-22）、铝〔AI-13〕材料的照相 •常用的几种材料：铜〔Cu-29）、镍〔Ni-28）、铁〔Fe-26）、钛〔Ti-22）、铝〔AI-13）•对钢：原来我们用的是45＃钢，新标准规定的材质应采用60～85＃碳素钢，已经和欧洲标准一致 •像质计的使用：（JB/T4730的规定）：•a)像质计摆放位置：•Δ通常在射源侧工件表面，下列情况放在胶片侧 ，并摆放“F〞标志。
• 双壁单影透照：放置在胶片侧• 双壁双影透照(指小径管)：像质计可放置在源侧，也可放置在胶片侧• 单壁透照：像质计无法放置在源侧，允许放置在胶片侧但应进行对比试验•Δ焊接接头的一端〔在被检区长度的1/4左右位置）,•Δ金属丝应横跨焊缝，细丝置于外侧 •Δ当一张胶片上同时透照多条焊接接头时,像质计应放置在透照区最边缘的焊缝处 •b)像质计摆放个数：•Δ每张底片――原则1个 •Δ环缝中心周向曝光――圆周等间隔(120°)3个;•Δ球罐全景曝光――在北极、赤道、南极等间隔各放置3个，在极板拼缝上各放置1个像质计〔共计11个）•Δ一次曝光连续排列的多张胶片――在第一张、中间一张和最后一张胶片各放一个〔共计3个） •规范•JB/T7902-2019•《无损检测 射线照相检测用线型像质计》•2019年11月27日发布，2019年5月1日实施替代JB/T7902-2019标准•JB4730.2<承压设备无损检测>3.6规定“底片影像质量采用线型像质计测定线型像质计的型号和规格符合JB/T7902的规定，JB/T7902未包括的线经、线号等内容，应符合HB-7684的相关规定” •HB-7684－2000<射线照相用线型像质计>航空标准，主要是针对17#~19#像质计，JB/T7902-2019已经涵盖其内容，也将被该标准所替代。
•GB/T3323-2019<金属融化焊焊接接头射线照相>5.7规定“影响质量应使用JB/T7902或EN462-1及EN462-2所规定的像质计来验证和评定 •EN462-1及EN462-2是欧洲标准，区别在于材质要求不同，原来JB/T7902-2019标准用的是45＃钢，JB/T7902-2019规定像质计〔钢〕的材质应采用60～85＃碳素钢，已经和欧洲标准一致•DL821－2019•《钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规范>电力行业无损检测标准，JB/T7902-2019已经涵盖其内容，也将被该标准所替代 但是，尽管如此，由于JB4730标准不很严谨，仍然存在混乱：JB4730.2-2019规范性应用文件应用了JB/T7902-2019 规范，标注有日期，其新版本就不适合JB4730.2-2019标准，这样就给像质计的使用造成混乱JB4730.2-2019附录F“专用像质计的形式与规格〞与JB/T7902-2019附录A“专用线型像质计〞的标示方法又不同 •五、其它射线照相器材五、其它射线照相器材• 1、暗袋、暗袋• 分类：黑塑料、合成革，黑纸分类：黑塑料、合成革，黑纸• 规格：规格： 常规：常规：80×300mm 、、100×300mm• 80×360mm 、、100×360mm• 非常规：非常规：80×150mm• 80×180mm• 80×240mm 、、•2、标记带、标记带• 白塑料带、可将各种标记置于其上，用磁钢白塑料带、可将各种标记置于其上，用磁钢固定在工件上。
固定在工件上•3、屏蔽铅板又称铅托板、屏蔽铅板又称铅托板• 1～～2mm，用于屏蔽后散射线用于屏蔽后散射线 •4、评片尺• 分长、短两种•5、中心指示器――用于对中，装有6mm厚的铅光栏，可遮挡无用射线•6、铅字• 数字、字母；• 磁性和非磁性• 7、其它 手 机: 13903853020: delongndt126网 站: delongndt 。