射线检测的设备和器材简介(共125页).ppt

单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式1 1* *第二章 射线检测的设备和器材 射线检测第二章 射线检测设备及器材 第一节 X射线机 第二节 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、X射线机的分类、特点及开展 二、X射线管 三、X射线机的电器原理 四、X射线机的使用本卷须知第一节 X射线机 一、X射线机的分类和开展X射线按能量上下分为：普通X射线机管电压500KV；高能X射线机能量1Mev1、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0.340.5Mpa SF6气体)4按工作频率分 工频5060Hz 油绝缘X机 变频170400 Hz 气绝缘X机 恒频约200 Hz 气绝缘X机 高频 1100KHZ比利时ICM 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射线机的历史和开展方向 历史： 开展方向： 1机头小型化、轻量化 2向高频、恒压方向开展 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电子盘旋加速器 二、X射线管 1、X射线管的分类： 1按外壳材料分：玻璃管和陶瓷管； 2按射线辐射场分： 定向管定向玻璃管、定向陶瓷管 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、软X射线管、脉冲X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 材料钨丝发射效率高，不易损坏 形状圆焦点盘香形；线焦点螺管形 阴极罩： 作用聚集电子 材料铜定向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=KiZV，99转化为热能材料钨 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、传送靶上的热量材料无氧铜导热率高 阳极罩：作用吸收散乱射线和二次电子轰击阳极靶产生材料通常用钢、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：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 材料 耐高温的石英玻璃或陶瓷 金属陶瓷管的优点：抗震性强，不易破碎；真空度高，电性能好，管子寿命长；容易焊接铍窗口；对250Kv以上的管子，尺寸可以比玻璃管小得多。

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3X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4X射线管的焦点 实际焦点阳极靶被电子轰击的局部焦点大，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： 圆焦点直径； 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X射线的强度分布6X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，当两个过程到达平衡时，就决定了X管的真空度7X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、尽量防止长时间满负荷使用，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、X射线机的电器原理射线发生器操作箱220v接地电缆线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12864579103220vKV取样mA取样T20A2A高压包X光管控制箱 9芯快速插头的线号：3、5高压初级1、4机头风机8mA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 X射线机的根本结构 高压局部：X射线管、高压发生器高压变压器、灯丝变压器、高压整流管和高压电容、高压电缆 冷却局部：油冷、气冷 保护局部：独立电路的短路过流、阳极冷却、射线管的过载过压过流、零位保护、接地保护、其他保护。

控制局部：管电压调节、管电流调节、操作指示局部 X射线机的主要技术条件 电气性能的一般要求 使用性能的一般要求 1、穿透力 2、透照灵敏度 3、辐射场和辐射角度偏差 4、允许漏射线剂量率常用X射线探伤机型号及主要技术参数国产定向玻璃管X射线机型号辐射角度：40最大穿透能力（钢）射线发 生器外形尺寸XXQ-100510mmXXQ-160518mm225580mm XXQ-200528mm270665mm XXQ-250538mm320710mm XXQ-300548mm340820mm常用X射线探伤机型号及主要技术参数国产定向陶瓷管X射线机型号辐射角度：40最大穿透能力（钢）射线发 生器外形尺寸XX-200530mm280610mm XX-250540mm320620mm XX-300550mm340650mm常用X射线探伤机型号及主要技术参数国产周向X射线机型号有效辐射角度 最大穿透能力（钢）射线发 生器外形尺寸XXH-1005平靶 22 360 8mm锥靶12 360 7mmXXH-1605平靶 22 360 17mm锥靶12 360 14mm225580mm XXH-2005平靶 22 360 27mm锥靶12 360 24mm270665mm XXH-2505平靶 22 360 36mm锥靶12 360 34mm320710mm XXH-3005平靶 22 360 46mm锥靶12 360 44mm340820mm比利时ICM 公司SITE-X系列 定向X射线机型号有效辐射角度4060最大穿透能力（钢）（700mm,20min,D=1.5）机头外形尺寸及重量D2004 39mm305716mm, 19.5kgD2254 45mm305716mm, 19.5kgD2504 52mm 305716mm, 19.5kgD3006 63mm 346831mm, 31kgD3206 69mm 346831mm, 31kgD3605 82mm 400930mm, 46kg比利时ICM 公司SITE-X系列 周向X射线机型号有效辐射角度40360最大穿透能力（钢）（700mm,20min,D=1.5）机头外形尺寸及重量C2004 35mm305716mm, 19.5kgC2254 40mm305716mm, 19.5kgC2504 48mm305716mm, 19.5kgC3005 60mm 346831mm, 32kgC3205 65mm 346831mm, 32kgC3605 76mm 400930mm, 46kg 四、X射线机的使用本卷须知 1、X射线机给电源之前应检查： 1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； 3电源线、电缆线插接是否正确； 4控制箱和机头是否匹配。

2、送上电源，开高压之前应检查 1机头风机工作是否正常； 2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；假设频繁烧保险，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 1、送不上电源 (送上电源,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的电源：220V 单相交流电控制箱内整流调压单元有元件穿了，造成短路而跳闸控制箱内逆变斩波单元有故障控制箱内其它局部有短路现象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 假设没有，说明控制箱内部故障假设有输出，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 射线机 一、常用源 二、探伤设备的特点 三、探伤设备的分类和结构 四、射线机的操作第二节 射线机 一、常用源重要概念：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 同种源活度大那么辐射强度大；非同种源那么不一定 源不是每个核的衰变都放出光子，如Tm170 只有总数的8工业用源的要求：1、半衰期长；2、比活度高(源尺寸可做小)；3、能量适宜；4、价格廉价；常用的源：Co60、Ir192、Se75 使用较少的源Cs137、Tm170、Yb169 二、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局部但违规操作风险大 6、与同等穿透力的X。