第1章射线检测技术

第一篇常规无损检测技术第一章射线检测技术第二章超声波检测技术第三章涡流检测技术第四章渗透检测技术第五章磁粉检测技术第一章射线检测技术1.1射线检测技术概述1.2射线检测物理基础1.3射线检测的基本原理和方法1.4射线照相检验设备与器材1.5射线检测缺陷分析1.6射线照相影像质量1.7射线的防护1.1射线检测技术概述1.1.1射线检测技术的发展概况1.1.2射线检测主要方法1.1.3射线检测技术的特点、适用性与局限性1.1射线检测技术概述

射线检测技术

利用材料成分、密度、厚度等对射线(电磁辐射或粒子辐射)产生不同的吸收或散射特性，检测工件的缺陷或物理特性的技术。1.1.1射线检测技术的发展概况1895年，伦琴发现X射线（德国）1912年，库利吉研制出新型的X射线管—白炽阴极X射线管（美国）1922年，第一次工业射线照相（美国）1930年代，射线照相检验技术开始进入正式工业应用1940年代，射线照相检验底片的质量问题被首次提出。1962年前后，建立了完整的、至今仍在指导常规射线照相检验技术的基本理论。1970年代以后，图像增强器射线实时成像检测技术、射线层析检测技术（CT技术）、康普顿散射成像检测技术等发展迅速。1990年以后，射线检测技术进入了数字射线检测技术时代。1.1.2射线检测主要方法1.1.3射线检测技术的特点、适用性与局限性特点(1)对被检工件无特殊要求；材料、表面、结构(2)检测结果显示直观；(3)检测结果可以长期保存；(4)检测工作质量可以自我监测。1.1.3射线检测技术的特点、适用性与局限性适用性(1)探伤：铸造、焊接工艺缺陷检验，复合材料构件检验等；

(2)测量：厚度在线实时测量，结构形状与尺寸测定；

(3)检查：机场、车站、海关安检，(4)研究：弹道、爆炸、核技术、铸造工艺等动态过程研究，考古研究，反求工程等。

广泛地应用于机械、兵器、造船、电子、航空、航天等工业领域，其中应用最广泛的方面是铸件和焊接件的检验。1.1.3射线检测技术的特点、适用性与局限性局限性对人体可产生伤害对裂纹类缺陷的方向性限制检测成本高第一章射线检测技术1.1射线检测技术概述1.2射线检测物理基础1.3射线检测的基本原理和方法1.4射线照相检验设备与器材1.5射线检测缺陷分析1.6射线照相影像质量1.7射线的防护1.2射线检测物理基础1.2.1射线的种类和性质1.2.2射线与物质的相互作用1.2.3射线衰减规律1.2.1射线的种类和性质

射线分类

X射线与g

射线的主要特点

X射线的产生及X射线谱

g射线

射线分类电磁辐射光子流。光子能量：光子无静止质量X射线与γ射线是电磁辐射射线（本课程只涉及电磁辐射）粒子辐射粒子流粒子有确定的静止质量α粒子、β粒子、质子、电子、中子等辐射是粒子辐射射线射线分为电磁辐射和粒子辐射两类电磁辐射射线和粒子辐射射线X射线的本质是电磁辐射，与可见光完全相同，仅是波长短而已，因此具有波粒二像性。X射线

射线分类X射线的波长范围：0.01~100ÅX射线波长的度量单位常用埃（Å）或晶体学单位（kX）表示；通用的国际计量单位中用纳米（nm）表示，它们之间的换算关系为：1nm=10Å=10-9m1kX=1.0020772±0.000053A(1973年值)。在晶体作衍射光栅观察到的X射线的衍射现象即证明了X射线的波动性。波动性粒子性X射线特征表现为以光子形式辐射和吸收时具有的一定的质量、能量和动量。表现形式为在与物质相互作用时交换能量。如光电效应；二次电子等。X射线的频率ν、波长λ以及其光子的能量ε、动量p之间存在如下关系：

式中h—普朗克常数，=6.625×10-34

J.s;c--X射线的速度，=2.998×1010

cm/s.

波长（cm）频率（Hz）紫外红外X射线毫米波微波（电视、雷达）短波长波γ射线可见光硬X射线和软X射线0.011

10(Å)硬X射线软X射线λX射线波长范围及其大致分类硬X射线:波长较短,能量较高,穿透力较强,适用于金属的无损探伤及相关分析.软X射线…

射线分类X射线的产生X射线可用高速电子流轰击阳极靶A而获得X射线管:＿K+A阳极(靶)阴极(灯丝)

X射线的产生及X射线谱X射线是在X射线管中产生的,X射线管是一个具有阴阳两极的真空管,阴极是钨丝,阳极是金属制成的靶.在阴阳两极之间加有很高的直流电压(管电压),当阴极加热到白炽状态时释放出大量电子,这些电子在高压电场中被加速,从阴极飞向阳极(管电流),最终以很大速度撞击在金属靶上,失去所具有的动能,这些动能大部分转换为热能,仅有极少一部分转换为X射线向四周辐射.连续谱：加速电压不太高时,X射线的强度随波长连续变化.线状谱：加速电压达一定值时,连续谱上叠加着某些尖峰.

称为特征谱特征谱峰值对应的波长取决于靶材，可用来识别元素。钼靶的标识谱叠加在连续谱上121086420相对强度0.02

0.04

0.06

0.08

1.00λ/nm20kV30kV40kV50kV35kVX射线谱

X射线的产生及X射线谱X射线谱

X射线的产生及X射线谱连续谱高速带电粒子射到阳极时，受靶核库仑场作用而速度骤减(连续变化)时产生的辐射。量子解释一个电子在电场中得到动能１eV,当它到达靶核时动能全部转化为辐射能,由此发出的光波长最短,代入常数后即得：连续谱的最短波长:最强波长：总能量：转换效率： 大原子序数高管电压特征谱加速电压超过临界值时产生特征谱线。由电子跃迁导致每一谱线都有特定波长，电子撞击的物质不同，特定波长的值也不同；特征谱可以分成若干组，分别命名为K、L、M等系特征谱线。121086420相对强度0.02

0.04

0.06

0.08

1.00λ/nm35kV连续谱特点：具有连续波长的X射线，构成连续X射线谱，它和可见光相似，亦称多色X射线。产生机理：能量为eV的电子与阳极靶的原子碰撞时，电子失去自己的能量，其中部分以光子的形式辐射，碰撞一次产生一个能量为hv的光子，这样的光子流即为X射线。单位时间内到达阳极靶面的电子数目是极大量的，绝大多数电子要经历多次碰撞，产生能量各不相同的辐射，因此出现连续X射线谱。K态（击走K电子）L态（击走L电子）M态（击走M电子）N态（击走N电子）击走价电子中性原子WkWlWmWn0原子的能量连续谱X射线产生过程电子冲击阳级靶X射线射出（回车键演示）连续谱连续谱X射线的短波限连续X射线谱在短波方向有一个波长极限，称为短波限λ0.它是由光子一次碰撞就耗尽能量所产生的X射线。它只与管电压有关，不受其它因素的影响。相互关系为：式中e—电子电荷，等于静电单位；

V—电子通过两极时的电压降（静电单位）；

h—普朗克常数，等于连续谱试计算用50千伏操作时，X射线管中的电子在撞击靶时的速度和动能，所发射的X射线短波限为多少？X射线的强度

X射线的强度是指垂直X射线传播方向的单位面积上在单位时间内所通过的光子数目的能量总和。常用的单位是J/cm2.s.X射线的强度I是由光子能量hv和它的数目n两个因素决定的,即I=nhv.连续X射线强度最大值在1.5λ0,而不在λ0处。连续X射线谱中每条曲线下的面积表示连续X射线的总强度。也是阳极靶发射出的X射线的总能量。图1-7实验证明，I与管电流、管电压、阳极靶的原子序数存在如下关系：且X射线管的效率为:特点：是在连续谱的基础上叠加若干条具有一定波长的谱线，它和可见光中的单色相似，亦称单色X射线。当电压达到临界电压时，标识谱线的波长不再变，强度随电压增加。如钼靶K系标识X射线有两个强度高峰为Kα和Kβ，波长分别为0.71A和0.63A.特征谱X射线产生机理：标识X射线谱的产生机理与阳极物质的原子内部结构紧密相关的。原子系统内的电子按泡利不相容原理和能量最低原理分布于各个能级。在电子轰击阳极的过程中，当某个具有足够能量的电子将阳极靶原子的内层电子击出时，在低能级上出现空位，系统能量升高，处于不稳定激发态。较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁，并以光子的形式辐射出标识X射线谱。K态（击走K电子）L态（击走L电子）M态（击走M电子）N态（击走N电子）击走价电子中性原子WkWlWmWn0原子的能量标识X射线产生过程K激发L激发Ka辐射K辐射L辐射（任意键演示）特征谱X射线特征谱X射线的产生过程K系激发机理K层电子被击出时，原子系统能量由基态升到K激发态，高能级电子向K层空位填充时产生K系辐射。L层电子填充空位时，产生Kα辐射；M层电子填充空位时产生Kβ辐射。特征谱X射线特征谱X射线的产生过程由能级可知Kβ辐射的光子能量大于Kα的能量，但K层与L层为相邻能级，故L层电子填充几率大，所以Kα的强度约为Kβ的5倍。产生K系激发要阴极电子的能量eVk至少等于击出一个K层电子所作的功Wk。Vk就是激发电压。莫塞莱定律标识X射线谱的频率和波长只取决于阳极靶物质的原子能级结构，是物质的固有特性。且存在如下关系：莫塞莱定律：标识X射线谱的波长λ与原子序数Z关系为：特征谱X射线标识X射线的强度特征K系标识X射线的强度与管电压、管电流的关系为：当I标/I连最大，工作电压为K系激发电压的3~5倍时，连续谱造成的衍射背影最小。

g射线的产生及特点

g射线是放射性同位素经过a衰变或b衰变后，从激发态向稳定态过渡的过程中从原子核内发出的，这一过程称为g衰变，又称g跃迁．它是核内能级之间的跃迁，与原子的核外电子的跃迁一样，都可以放出光子，光子的能量等于跃迁前后能级能值之差．不同的是原子的核外电子跃迁发出的光子能量在几电子伏到千电子伏之间．而核内能级的跃迁放出的g光子能量在几千电子伏到几十兆电子伏之间．

γ射线的能量与放射性源的元素种类与活度有关。放射性活度放射性源在单位时间内(通常是1s)发生衰变的核的个数。单位：Bq，贝可 Bq＝1/s

g射线的产生及特点X射线与γ射线的主要特点(1)在真空中以光速沿直线传播，不受电场或磁场的影响。(2)具有波粒二象性。(3)在界面处可以发生反射、折射。(4)X射线也可以发生干涉、衍射现象。(5)X射线人眼不可见，但它能穿透可见光不能穿透的物体。波长短的X射线称为硬X射线，其光子能量大，穿透能力强；波长长的X射线称为软X射线，其光子能量小，穿透能力弱。

(6)X射线射入物体时，将与物质发生复杂的物理和化学作用。

(7)具有辐射生物效应。穿透性及直进性，在电磁场中不偏转，能使某些物质发荧光，使底片感光，使空气电离…神秘射线的性质：X射线与γ射线的主要特点1.2射线检测物理基础1.2.1射线的种类和性质1.2.2射线与物质的相互作用1.2.3射线衰减规律1.2.2射线与物质的相互作用

光电效应

康普顿效应

电子对效应

瑞利散射1.2.2X射线与物质相互作用

X射线与物质相互作用时，产生各种不同的和复杂的过程。就其能量转换而言，一束X射线通过物质时，可分为三部分：一部分被散射，一部分被吸收，一部分透过物质继续沿原来的方向传播。X射线的散射

X射线的吸收

X射线的衰减规律

X射线的散射

相干散射：物质中的电子在X射线电场的作用下，产生强迫振动。这样每个电子在各方向产生与入射X射线同频率的电磁波。新的散射波之间发生的干涉现象称为相干散射。非相干散射：X射线光子与束缚力不大的外层电子或自由电子碰撞时电子获得一部分动能成为反冲电子，X射线光子离开原来方向，能量减小，波长增加。该现象是康普顿（A.H.Compton）和我国物理学家吴有训等人发现的，亦称康普顿效应。非相干散射突出地表现出X射线的微粒特性，只能用量子理论来描述，亦称量子散射。它会增加连续背影，给衍射图象带来不利的影响，特别对轻元素。1.2.2X射线与物质相互作用

汤姆森散射：入射光子与电子相互作用，产生与入射波长相同的散射射线。

射线能量很低(<0.1MeV)时产生。X射线的散射

1.2.2X射线与物质相互作用

康普顿散射(康普顿效应)：入射光子与受原子核束缚较小的外层轨道电子碰撞时，光子的一部分能量传给电子并将其打出轨道（称为康普顿电子），光子本身能量减少并改变传播方向，成为散射光子

。康普顿电子：受入射光子碰撞之后，从电子轨道飞出的外层轨道电子。散射光子：碰撞后的入射光子反冲电子和散射光子的方向 偏离角都随入射光子能量的 增加减少。发生可能性大的因素：入射光子的能量大物质的原子序数低X射线的散射

1.2.2X射线与物质相互作用

瑞利散射：是入射光子与原子内层轨道电子作用的散射过程：一个束缚电子吸收入射光子后跃迁到更高的能级，随即又释放一个能量约等于入射光子能量的散射光子。发生的可能性：与物质原子序数的平方成正比；随入射光子能量的增大减小。光子内层电子外层电子波长变大的散射线波长不变的散射线康普顿散射瑞利散射1.2.2X射线与物质相互作用

物质对X射线的吸收指的是X射线能量在通过物质时转变为其它形式的能量，X射线发生了能量损耗。物质对X射线的吸收主要是由原子内部的电子跃迁而引起的。这个过程中发生X射线的光电效应和俄歇效应。光电效应；

俄歇效应。

X射线的吸收

1.2.2X射线与物质相互作用

光电效应：射线在物质中传播时，如果入射光子的能量大于轨道电子与原子核的结合能，入射光子与轨道电子相互作用，把全部能量传递给这个轨道电子，则该电子将克服原子核的束缚成为自由电子，入射光子消失，这种过程称为光电效应.被击出的电子称为光电子，辐射出的次级标识X射线称为荧光X射线。产生光电效应，X射线光子波长必须小于吸收限λk。X射线的吸收

光电子：在光电效应中，释放的自由电子。光电子发射的方向随着入射光子能量的增大逐渐倾向于光子的入射方向。荧光辐射：发生光电效应时，外层电子向电子层中产生的空位跃迁，此过程中，将产生跃迁辐射，发射特征X射线，称为荧光辐射。俄歇效应：原子在入射X射线光子或电子的作用下失掉K层电子，处于K激发态；当L层电子填充空位时，放出E-E能量，产生两种效应：(1)产生荧光X射线；(2)产生二次电离，使另一个核外电子成为二次电子——俄歇电子。X射线的吸收

电子对效应：能量高于1.02MeV的光子入射到物质中时，与该物质的原子核发生相互作用，光子放出全部能量，转化为一对正、负电子。发生的可能性与物质原子序数的平方成正比；与光子能量的对数近似成正比。X射线的吸收

光子与物质的三种相互作用E/MeVZ光电效应为主康普顿效应为主电子对效应为主1.2.2X射线与物质相互作用

各种效应对照相质量的影响

光电效应和电子对效应引起的吸收有利于提高照相对比度,而康普顿效应(1MeV)产生的散射线则会降低对比度.轻金属试件照相质量往往比重金属试件照相质量差．散射Ｘ射线初始Ｘ射线穿透Ｘ射线荧光Ｘ射线入射出射1.2射线检测物理基础1.2.1射线的种类和性质1.2.2射线与物质的相互作用1.2.3射线的衰减规律1.2.3射线衰减规律

射线衰减基本概念

单色窄束射线的衰减规律

连续谱宽束射线的衰减规律

射线衰减基本概念射线衰减：与物质作用，有吸收，有散射单色谱射线和连续谱射线衰减不同(a)窄束射线：到达检测器(胶片)的射线中只有一次射线

(b)宽束射线：到达检测器(胶片)的射线中除了一次射线外还含有散射线

单色窄束射线的衰减规律影响因素吸收体的性质吸收体的厚度射线光子的能量表征线衰减系数：入射光子在物体中穿行单位距离时，平均发生各种相互作用的可能性。质量衰减系数：半厚度：使入射射线的强度减弱为其原来值的1／2时的物体厚度。规律

单色窄束射线的衰减规律衰减曲线例

宽束连续谱射线的衰减规律等效波长：对应的射线的半值层厚度与连续谱射线的半值层厚度相同。吸收体的性质吸收体的厚度透射射线强度为一次射线和散射射线强度之和。用等效波长计算半值层厚度

宽束连续谱射线的衰减规律

连续谱射线的硬度(等效波长)随射线穿透物体厚度的增加而不断“硬化”

(等效波长减小)：当厚度达到一定值后，线衰减系数就近似为一定值，此时连续谱射线可近似认为是单色射线。等效衰减系数第一章射线检测技术1.1射线检测技术概述1.2射线检测物理基础1.3射线检测的基本原理和方法1.4射线照相检验设备与器材1.5射线检测缺陷分析1.6射线照相影像质量1.7射线的防护1.3射线检测的基本原理和方法1.3.1X射线检测原理1.3.2X射线检测方法1.3.3γ射线检测1.3.4射线检测时透照方向的选择1.3.1X射线检测原理X射线检测的基本原理：通过检测透过被检物体后的射线强度的差异（分布），来判断被检物体中是否存在缺陷。有缺陷部位透过的射线强度高无缺陷部位透过的射线强度低1.3.2X射线检测方法照相法：感光材料(胶片)接收透过试件的不同强度的射线。电离检测法：利用电离室内测量由透过试件的射线引起的气体电离效应而产生的电离电流。荧光屏直接观察法电视观察法1.3.2X射线检测方法1.3.2X射线检测方法1.X光透视照相法：projectionradiography胶片射线图像：F/S-Film/Screen

荧光射线图像：F/R-Fluoroscopy/realtimeRadiography计算机射线照相：CR-ComputedRadiography数字射线照相：DR-DigitalRadiography（DDR）2.X光断层摄影法：CT-ComputedTomography

1.3.2X射线检测方法1.X光透视照相法：projectionradiography胶片射线照相：F/S-Film/Screen

荧光射线照相：F/R-Fluoroscopy/realtimeRadiography计算机射线照相：CR-ComputedRadiography数字射线照相：DR-DigitalRadiography（DDR）SAMERADIOGRAPHYEQUIPMENTISUSED，THEDIFFERENCEISHOWTHEIMAGEIS：CAPTUREDSTOREDVIEWEDAndPOST-PROCESSEDFS-FilminsideofcassetteCR–PHOTOSTIMULABLEPHOSPHORPLATE（PSP）DR(DDR)-TFT(THINFILMTRANSISTOR)IMAGECAPTURECassettew/Film,w/PSPplateAnalogImagevsDigitalImage1.3.2X射线检测方法平板检测器Topviewofdevelopedfilm

X-rayfilmThepartisplacedbetweentheradiationsourceandapieceoffilm.Thepartwillstopsomeoftheradiation.Thickerandmoredenseareawillstopmoreoftheradiation.=moreexposure=lessexposureThefilmdarkness(density)willvarywiththeamountofradiationreachingthefilmthroughthetestobject.胶片射线照相：F/S-Film/ScreenX光透视照相法：荧光射线照相：F/R-Fluoroscopy/realtimeRadiography实时X射线透视荧光射线照相：F/R-Fluoroscopy/realtimeRadiography医疗应用工业应用影像增强器(I.I.)荧光射线照相：F/R-Fluoroscopy/realtimeRadiography计算机射线照相：CR-ComputedRadiography[Principle]IndirectDRX-RaysPhosphorLayerProtectiveLayerSubstratePhosphorGrains

X光照相得到潜影：照相潜影：photostimulablephosphor(PSP)plateCapturesphotonsStoredintrapsontheplate(latentimage潜影)扫描成数字图像：PLATEscannedinCRREADERtogetdigitalimageMotorA/DConverterImagingPlateOpticalScannerPhoto-multiplierTube110010010010110LaserBeam计算机射线照相：CR-ComputedRadiography扫描成数字图像：IndirectDRIndirectDR·Phosphor+PINdiode

PhotonsPhosphorPINdiodeDigitalDataElectronsReadOutElectronics计算机射线照相：CR-ComputedRadiography平板检测器数字射线照相：DR-DigitalRadiography（DDR）DirectDRDirectDR

PhotoconductorX-rayTFT·Photocunductor+TFT数字射线照相：DR-DigitalRadiography（DDR）平板检测器DirectDR·Photocunductor+TFT

[TFT(ThinFilmTransistor)]数字射线照相：DR-DigitalRadiography（DDR）·Photocunductor+TFT

[Operation]④SignalReadOutOnOnOnOnOnOnA/DConverterPhotoconductorTFTeeeeeeeeeeHHHHHHHHHHDirectDR数字射线照相：DR-DigitalRadiography（DDR）DirectDRCMOSDigitalX-ray数字射线照相：DR-DigitalRadiography（DDR）2.X光断层摄影法computedtomography1.3.3γ射线检测特点γ射线源能量固定，需根据被检测工件的厚度以及检测的精度要求合理选取γ射线源。γ射线辐射率低，所以曝光时间比较长，一般要使用增感屏。γ射线源随时都在放射，应特别注意射线的防护工作。γ射线比普通X射线穿透力强，但灵敏度较X射线低，可在无水无电及其他设备不能接近的部位进行检测。1.3.4射线检测时透照方向的选择平板型工件1.3.4射线检测时透照方向的选择圆管型工件1.3.4射线检测时透照方向的选择圆关型工件角形工件焊接1.3.4射线检测时透照方向的选择1.3.4射线检测时透照方向的选择厚度差变化较大的工件的透照第一章射线检测技术1.1射线检测技术概述1.2射线检测物理基础1.3射线检测的基本原理和方法1.4射线照相检验设备与器材1.5射线检测缺陷分析1.6射线照相影像质量1.7射线的防护1.4射线照相检验设备与器材1.4.1X射线机1.4.2γ射线机1.4.3高能X射线源1.4.4工业射线胶片1.4.5像质计基本结构：射线发生器高压发生器冷却系统控制系统类型便携式移动式固定式1X射线机的基本结构与类型1.4.1X射线机2X射线管阴极：发射电子耐高温：钨阳极：承受高速电子的撞击，产生X射线耐高温高原子序数高热传导：钨管壳：玻璃X射线管金属陶瓷X射线管波纹陶瓷X射线管HighElectricalPotentialElectrons-+X-rayGeneratororRadioactiveSourceCreatesRadiationExposureRecordingDeviceRadiationPenetratetheSample特性指标：

阳极特性阴极特性，（辐射强度，辐射角，泄漏剂量）（灯丝电流）3高压发生器：

绝缘、高压整流（全波整流）。4冷却系统：

水、油、辐射或空冷。5控制和保护系统：

按规定的启动程序、曝光时间控制、过流、过压和过热保护等。1.4.2γ射线机构成源容器(主机体)源组件(密封γ射线源)输源(导)管驱动机构附件常用γ射线源1.4.2γ射线机1.4.2γ射线机1.4.3高能X射线源带电粒子加速器，其基本原理是利用电磁场加速带电粒子，获得高能射线。1电子感应加速器随时间变化的磁场及其产生的感应电场，环形真空室内，圆形轨道运动成本低、能量范围较宽、焦点尺寸小；射线强度低。2电子直线加速器波导管，直线运动体积大，强度大3电子回旋加速器恒定的磁场和高频电场，沿具有公切点的逐渐加大的圆运动能量分散度小，焦点尺寸也小，束流强度较大，束流的准直性也好1.4.3高能X射线源1.4.4工业射线胶片1射线胶片的结构2术语和射线胶片的感光特性3射线胶片的分类及选用1射线胶片的结构片基感光层结合层保护层1射线胶片的结构黑度(D)。底片的不透明程度称为黑度（光学密度），表示了暗室处理后底片上金属银使底片变黑的程度。曝光量(H)。曝光期间胶片接收的光(射线)能量。感光度(S)。使底片产生一定黑度所需的曝光量的倒数。表示胶片感光的快慢。梯度(G)。胶片感光特性曲线上任一点的切线的斜率称为梯度。灰雾度(D0)。在不经过曝光的情况下，胶片在显影后也能得到的黑度称为灰雾度。粒度。感光乳剂中卤化银颗粒的平均尺寸。颗粒度。实际黑度的随机误差。2术语和射线胶片的感光特性胶片黑度与曝光量间的关系胶片的感光特性2术语和射线胶片的感光特性3射线胶片的分类及选用增感型胶片和非增感型胶片。按照感光乳剂的粒度和主要的感光特性，我国的有关标准将射线胶片分为四类。

粒度大小感光速度梯度T1：微粒胶片T2：细粒胶片T3：中粒胶片T4：粗粒胶片增大加快降低1.4.5像质计作用：测定射线照片的照相灵敏度。底片影像的质量透照技术胶片暗室处理情况缺陷检验能力种类：丝型像质计阶梯孔型像质计平板孔型像质计ImageQualityIndicators(IQIs)丝型像质计阶梯孔型像质计平板孔型像质计1.4.6增感屏作用：缩短曝光时间，提高影像质量。射线照射下发射电子或荧光，使胶片增感种类：金属箔：吸收散射，提高像质荧光增感屏：辐射荧光金属荧光增感屏1.4.7其他设备观片灯黑度计暗室设备铅板第一章射线检测技术1.1射线检测技术概述1.2射线检测物理基础1.3射线检测的基本原理和方法1.4射线照相检验设备与器材1.5射线检测缺陷分析1.6射线照相影像质量1.7射线的防护1.5射线检测缺陷分析1.5.1常见缺陷及其影像特征1.5.2表面缺陷1.5.3伪缺陷1.5.4缺陷埋藏深度的确定1.5.1常见缺陷及其影像特征

铸件的常见缺陷及其影像特征

焊件中的常见缺陷及其影像特征

铸件的常见缺陷及其影像特征疏松产生：局部偏差过大，金属在收缩过程中邻近金属补缩不良。位置：冒口的根部、厚大部位的厚薄交界处和面积较大的薄壁处。形貌：羽毛状：羽毛或层条状的暗色影像；海绵状：海绵状或云状的暗色团块。气孔产生：铸造过程中部分未排出的气体。位置：近表面。形貌：圆形、椭圆形、长形或梨形的黑斑，边界清晰，中间较边缘黑；分布：单个、密集、链状。

铸件的常见缺陷及其影像特征缩孔位置：内部。形貌：树枝状、细丝或锯齿状的黑色影像。针孔位置：内部。形貌：圆形：近似圆形的暗点；长形：长形暗色影像。分布：局部或大面积。

铸件的常见缺陷及其影像特征氧化夹渣产生：熔化了的氧化物在冷却时未及时排出。形貌：形状不定而轮廓清晰的黑斑；分布：单个的、密集。熔剂夹渣位置：内部。形貌：白色斑点、雪花状、蘑菇云。

铸件的常见缺陷及其影像特征金属夹杂物位置：内部。形貌：密度大的呈明亮的影像，反之则呈黑色的影像，比较明晰，形状不一。夹砂产生：砂型在烧铸时被破坏。形貌：轻合金铸件，夹砂的影像在底片上呈近白色的斑点；对于黑色金属，呈黑色斑点，边界比较清晰，形状不规则，影像密度也不均匀。

铸件的常见缺陷及其影像特征冷隔产生：浇铸时，温度偏低，两股金属液体没有真正融合。位置：远离浇口的薄截面处。形貌：似断似续的黑色条纹，形状不规则，边缘模糊不清。偏析。密度(差异)偏析产生：液化线以上沉淀的颗粒聚集形貌：亮的斑点或云状。共晶偏析产生：在铸件固化时，某些缺陷或不连续处被临近的剩余共晶液体所填充，形成高密度的富集区形貌：亮的影像

铸件的常见缺陷及其影像特征裂纹。产生：收缩过程中产生的位置：厚度变化的转接处或表面曲率变化比较大的地方。形貌：黑色的曲线或直线，两端尖细而密度渐小，有时带有分叉。

焊件中的常见缺陷及其影像特征气孔

焊件中的常见缺陷及其影像特征夹渣产生：熔焊过程中产生的金属氧化物或非金属夹杂物来不及浮出表面，停留在焊缝内部而形成的缺陷。非金属夹渣：不规则的黑色块状、条状和点状，影像密度较均匀。金属夹渣：白色的斑点。

焊件中的常见缺陷及其影像特征未焊透产生：根部未焊透：单面焊缝的根部，如直边对接单面焊缝，V形坡口单面焊缝和直边角焊缝的根部。中间未焊透。双面焊缝的中间直边部分。如直边双面焊缝、X形坡口双面焊缝和丁字双面焊缝等。形貌：平行于焊缝方向的连续的或间断的黑线，断续点状，黑线的深浅程度不一。

焊件中的常见缺陷及其影像特征未熔合边缘(坡口)未熔合产生：母材与焊材之间未熔合，其间形成缝隙或夹渣。位置：偏离焊缝中心，靠近坡口边缘密度较大的一边。形貌：直线状黑色条纹。层间未熔合二种。多道焊缝中先后焊层间的未熔合形貌：黑色条纹。

焊件中的常见缺陷及其影像特征裂纹产生：熔焊冷却、校正或疲劳过程中因热应力和相变应力的作用而产生的分布：在焊缝及其附近的热影响区，尤以起弧、收弧及接头处最易产生。方向：横向的、纵向的或任意方向的。形貌：黑色的曲线或直线，两端尖细而密度渐小，有时带有分叉（同铸件）。1.5.2表面缺陷表面缺陷：表面气孔(砂眼)、表面夹渣、焊件的咬边和烧穿等。在底片上的影像和内部缺陷的影像一般无法区别。在底片上发现缺陷影像后，应与工件表面仔细对照，以确定其是否属于内部缺陷。1.5.3伪缺陷

产生伪缺陷的原因1．由于胶片在生产与运输过程中而产生2．透照工作及暗室处理不慎3．因X射线固有特性及工件几何形状造成

伪缺陷的辨认局部放大考察检测环境经验1.5.4缺陷埋藏深度的确定两次曝光法焦距保持不变：移动射线机或移动被测试件，两次透照。1.5.4缺陷埋藏深度的确定工件转90°两次透照1.5.4缺陷埋藏深度的确定缺陷面积计算第一章射线检测技术1.1射线检测技术概述1.2射线检测物理基础1.3射线检测的基本原理和方法1.4射线照相检验设备与器材1.5射线检测缺陷分析1.6射线照相影像质量1.7射线的防护1.6射线照相影像质量1.6.0射线照相检测原理1.6.1影像质量的基本因素1.6.2影像的对比度1.6.3影像的不清晰度1.6.4影像的颗粒度1.6.0射线照相检测原理厚度差引起透射强度差：(一次射线Direct，散射线Scatter)因远小于T，可认为：(n-散射比)衰减规律：透射强度对比度：1.6.1影像的质量要素对比度：定义：照片上区域间的黑度差。符号：ΔD效应：透照方向的细节尺寸识别能力不清晰度：定义：从一个黑度过渡到另一黑度的缓慢变化区的宽度。符号：U效应：垂直于透照方向的边界识别力颗粒度：定义：黑度不规则变化的统计平均值(统计标准差)。符号：效应：垂直于透照方向的细节识别力1.6.2影像的对比度影像