射线专题讲座三

一、se75射线源的特性Se75(硒75)原子质量数为75,其原子核中含质子数为34,中子数为41,它是一种人工放射性同位素,由中子俘获反应所得.Se75的半衰期是120.4天,比活度1.45·104Ci/g.Kr常数为2.04R.㎝2/h.mci.当量为0.24毫克镭/毫居里.Se75的平均能量为0.206MeV.主要能谱线有9根能量分别为0.066、0.097、0.121★、0.136★、0.199、0.265★、0.280★、0.304、0.401(MeV).表1：最大活度与射源尺寸射源尺寸(mm)活度(Ci)1.0×1.02.51.5×1.5102.0×2.0222.5×2.5453.0×3.080二、se75射线源曝光量经验公式试验表明,包含工件散射线的se75的半价层不是定值,随着透照厚度的增加半价层增大,其值大致从6.02mm增加到9.97mm.在实际工作中透照厚度在10mm以下时,半价层可选7mm;透照厚度在10mm以上时,半价层可选10mm,其精度能满足要求.采用天津Ⅲ型胶片,底片黑度为2.7-2.9时的曝光公式t=0.04F22TAT1/2A式中:A—源活度CiT1/2—半价层厚度t—曝光时间F—透照焦距TA—透照厚度三、se75射线照相试验一透照厚度的试验:Se75射线源的平均能量为206KeV,相当于200KeV的X射线机,与Ir192相比,Se75更适用于薄壁焊缝透照检测.欧洲标准BS/EN—1997规定的适用范围是:A级10-40mm,B级14-40mm.JB4730(承压类特种设备)无损检测标准规定:AB级10-40mm;B级14-40mm.Se75射线源的最佳透照厚度范围从下面的试验表2中可以得出:表2:se75透照厚度范围规格(MM)射线源胶片片号增感屏底片像质指数特定缺陷影响清晰较清晰模糊清晰较清晰模糊可见特定缺陷5X天津Ⅲ型x-90.0316○横裂Ir192天津Ⅲ型13-90.1-0.212Se75天津Ⅲ型S3-03-90.03-0.113○10X天津Ⅲ型x-100.031314○横裂Ir192天津Ⅲ型13-100.1-0.21112○Se75天津Ⅲ型S03-100.03-0.11213○20X天津Ⅲ型X120.0311○裂纹Ir192天津Ⅲ型13-120.1-0.211○Se75天津Ⅲ型S3-01-120.03-0.111○40X天津Ⅲ型X140.0310○裂纹Ir192天津Ⅲ型13-140.1-0.29○Se75天津Ⅲ型S3-03-140.03-0.110○四、se75射线照相试验二1.射线源－胶片－增感屏组合系统灵敏度对比采用不同种类的射线源，不同型号的胶片以及不同厚度的增感屏对焊缝进行照相，比较钢丝像质计的灵敏度；特定缺陷的检出灵敏度以及影像的清晰度。（1）射线源.X射线机，2505EG-S2，2.5×2.5MMIr192,活度20Ci3×3MMse75,活度17Ci3×3MM底片像质指数特定缺陷影像规格射线源焦距胶片片号增感屏mm清晰较清晰模糊清晰较清晰模糊可见特定缺陷X450天津IIIX20.03/0.115O天津Ⅴ15-20.1/0.213OIr192450天津III13-20.1/0.212OS5-03-20.03/0.11314OS5-01-20.1/0.21314O天津ⅤS5-02-20.2/0.21314OS3-03-20.03/0.113OS3-01-20.1/0.213O¢42×3Se75450天津IIIS3-02-20.2/0.213O条孔X450天津IIIX30.03/0.114O天津Ⅴ15-30.1/0.213OIr192450天津III13-30.1/0.21213OS5-03-30.03/0.113OS5-01-30.1/0.21314O天津ⅤS5-02-30.2/0.21314OS3-03-30.03/0.113OS3-01-30.1/0.213O¢60×4Se75450天津IIIS3-02-30.2/0.213O条孔表3:透照试验数据（1）底片像质指数特定缺陷影像规格射线源焦距胶片片号增感屏mm清晰较清晰模糊清晰较清晰模糊可见特定缺陷X450天津IIIX40.03/0.114O天津Ⅴ15-40.1/0.213OIr192450天津III13-20.1/0.212OS5-03-40.03/0.113OS5-01-40.1/0.213O天津ⅤS5-02-40.2/0.213OS3-03-40.03/0.112OS3-01-40.1/0.212O¢60×7Se75450天津IIIS3-02-40.2/0.212O气孔条孔夹钨X450天津IIIX60.03/0.112O天津Ⅴ15-60.1/0.212OIr192450天津III13-20.1/0.21112OS5-03-60.03/0.112OS5-01-60.1/0.212O天津ⅤS5-02-60.2/0.212OS3-03-60.03/0.112OS3-01-60.1/0.212O¢159×10Se75450天津IIIS3-02-60.2/0.212O裂纹表3:透照试验数据（2）底片像质指数特定缺陷影像规格射线源焦距胶片片号增感屏mm清晰较清晰模糊清晰较清晰模糊可见特定缺陷X450天津IIIX70.03/0.114O天津Ⅴ15-70.1/0.212OIr192450天津III13-70.1/0.21112OS5-03-70.03/0.113OS5-01-70.1/0.213O天津ⅤS5-02-70.2/0.213OS3-03-70.03/0.112OS3-01-70.1/0.212O¢325×8Se75450天津IIIS3-02-70.2/0.212O裂纹气孔X450天津IIIX80.03/0.112O天津Ⅴ15-80.1/0.212OIr192450天津III13-80.1/0.21112OS5-03-80.03/0.112OS5-01-80.1/0.212O天津ⅤS5-02-80.2/0.212OS3-03-80.03/0.112OS3-01-80.1/0.212O¢325×12Se75450天津IIIS3-02-80.2/0.212O横裂表3:透照试验数据（3）2.试验结果分析(1)增感屏厚度的对比观察由Se75射线源＋天津Ⅴ型胶片和Se75射线源＋天津Ⅲ型胶片与不同厚度的增感屏组合所拍摄的底片比较不同厚度的增感屏对底片质量的影响。从表3中可以看出，试验采用了0.03/0.1;0.1/0.2;0.2/0.2mm三种厚度的增感屏，底片观察的结果是增感屏厚度的变化对底片灵敏度和特定缺陷的清晰度影像不明显，意味着三种屏都可以使用。仔细辨认以0.1/0.2mm为最好该结果与BS/EN1435-1997标准的规定是一样的。(2)不同型号胶片的对比观察Se75射线源＋天津Ⅴ型胶片和Se75射线源＋天津Ⅲ型胶片采用相同的透照条件，拍摄同样的试件所得到底片，对比两者的灵敏度和清晰度。从表3中看出Se75射线源＋天津Ⅴ型胶片的灵敏度明显优于Se75射线源＋天津Ⅲ型胶片。一般相差的1－2个像质指数，对清晰度而言前者更清晰缺陷更容易识别。天津Ⅴ型胶片属于T2级细粒胶片，天津Ⅲ型属于T3级中粒胶片，新的胶片系统分类方法以梯噪比为主要指标对胶片分类，由于天津Ⅴ型胶片的梯噪比高于天津Ⅲ型胶片，所以前者的照相灵敏度比后者高。从试验结果可知胶片选择对照相质量的重要性。胶片系统类别提高一个等级，可以使照相灵敏度大大提高。较清晰观察出的像质指数X0.03/0.1mm增感屏Ir1920.1/0.2mm增感屏Se750.1/0.2mm增感屏规格mm标准中AB级要求的像质指数天津III型天津ⅴ天津III天津ⅴ天津IIIф36×2151613121413ф42×3141513121413ф60×4131413121313ф60×7121413121313ф159×10101212111212ф325×8111412111212ф325×129131211121251416131214131013131311131314121312111212201011111111113091111101111408111091110五、透照结果与标准的灵敏度对比表4：从表5中看出（1）Se75射线源﹢天津Ⅴ型﹢0.1/0.2mm增感屏，除Ф36×2的小管以外，其它规格的灵敏度均能达到要求。当采用天津Ⅲ型胶片时Ф36×2和Ф42×3的小管以及5mm的板灵敏度达不到标准的要求其它规格的灵敏度均能达到要求。（2)Ir192﹢天津Ⅴ型﹢0.1/0.2mm增感屏Ф36×2和Ф42×3的小管以及5mm的板灵敏度达不到标准的要求其它规格的灵敏度均能达到要求。采用天津Ⅲ型胶片时Ф36×2，Ф42×3Ф60×4小管以及5、10、14mm的板对接焊缝灵敏度均达不到标准要求。（3）X射线﹢天津Ⅲ型对各种规格的试件均能达到要求。另外对小径管透照时AB级最短焦距应为450mm焦点尺寸应尽可能的小，曝光时间不应太短。六、试验结论（1）在管规格Ф60×7和板厚20mm以下范围，Se75射线源的照相质量明显优于Ir192射线源。（2）Se75射线源与天津Ⅴ型组合的照相质量明显优于Se75射线源与天津Ⅲ型组合的照相质量（3）按《承压设备无损检测》标准AB级照相灵敏度要求，Se75射线源与天津Ⅴ型组合透照厚度下限板对接焊缝可达5mm，管焊缝可达6mm(单壁3mm。Se75射线源与天津Ⅲ型组合透照厚度的下限：板10mm，管对接焊缝8mm(单壁4mm)（4）Se75射线照相铅增感屏的厚度在0.03-0.2范围内均可使用，以0.1/0.2mm为最好。（5）由于Se75射线源的线质较Ir192射线源的线质软其透照厚度的上限受到限制当厚度大于40mm或焦距超过600mm时，曝光时间较长工作效率低。因此Se75射线源最适合双壁单影透照直径在350mm以内以及厚度不大于15mm的管焊缝。七、Se75在小径管透照中底片有效检出范围小径管的椭圆透照工艺中，灵敏度与宽容度的矛盾是很突出的。为了有较大的厚度宽容度，灵敏度就要受到损失，为了达到较高的灵敏度，则厚度宽容度较小。从下面的试验中可以看出在满足灵敏度和黑度的情况下，用来说明厚度宽容度之一的有效检出范围，Se75明显优于X射线。1.试验条件；射线源；Se75、X射线试件；Ф42×3.5Ф42×5Ф60×6Ф51×8焦距；300mm50mm胶片；D4D7增感屏；0.1/0.2mm0.03/0.1mm像质计；单丝像质计暗室处理条件相同2、试验结果表5Se75与X射线对厚壁小径管的透照宽容度比较黑度试件规格mm射线胶片类型焦距mm最低或D4最高或D7金属丝不可见焊缝长度mm可评范围占周长的%Se75D45002.113.255.0×484.8Se75D75002.433.587.0×478.7XD45001.362.279.5×471.2Ф42×3.5周长131.88XD75001.582.689.0×472.7Se75D45002.203.324.5×486.4Se75D75002.323.414×487.2XD45002.123.428.5×474.2Ф42×5周长131.88XD75001.953.408.5×474.2Se75D43001.803.209.0×480.9Se75D45001.933.206.5×486.2Se75D73002.043.387.5×484.1Se75D75001.883.328.5×481.9XD4＋D73002.262.5514.5×469.2Ф60×6周长188.4XD4＋D75002.152.9214.0×470.3Se75D43001.852.746.5×484.0Se75D45001.962.996.0×485.2Se75D73001.922.878.0×480.3Se75D75001.983.327.0×482.8XD4＋D73001.912.3315.5×464.3Ф51×8周长162.7XD