射线检测的主要方法及原理

射线检测的主要方法及原理目录射线检测技术简介射线检测技术基本原理和方法射线检测技术的应用一、射线检测技术简介射线检测是五种常规无损检测技术之一。它依据被检工件由于成分、密度、厚度等的不同，对射线（即电磁辐射或粒子辐射）产生不同的吸收或散射的特性，对被检工件的质量、尺寸、特性等作出判断。相比于其它的常规无损检测技术，射线检测技术的主要特点是：射线检测技术的主要特点对被检工件无特殊要求，检测结果显示直观检测结果可以长期保存检测技术和检验工作质量可以自我监督适宜于体积型缺陷二、射线检测技术的基本原理和方法1、X射线检测原理当射线通过被检测物体时，物体中有缺陷的部位（如气孔、非金属夹杂等）与无缺陷部位对射线的吸收能力不同，一般情况是透过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的射线强度，因此可以通过检测透过被检物体后的射线强度的差异，来判断被检物体中是否存在缺陷。如图是X射线检测原理示意图，其中𝜇和𝜇‘分别是被检物体和物体中缺陷处的线衰减系数。𝐼ℎ=𝐼0𝑒−𝜇(ℎ+𝑑)𝐼𝐴=𝐼0𝑒−𝜇𝐴𝐼𝑥=𝐼𝐴𝑒−𝜇′𝑥𝐼𝐵=𝐼𝑥𝑒−𝜇(𝑑−𝐴−𝑥)所以𝐼𝐵=𝐼0𝑒[−𝜇𝑑−𝑥−𝜇′𝑥]因此𝐼𝑑≠𝐼ℎ≠𝐼𝐵X射线检测方法（1）照相法（X射线检测常用方法）（a）检测原理：将感光材料（胶片）置于被检测试件后面，来接收透过试件的不同强度的射线。因为胶片乳剂的摄影作用与感受到的射线强度有直接关系，经过暗室处理后就会得到透照影像，这样根据影像的形状和黑度情况就可以评定材料中有无缺陷及缺陷的形状、大小和位置。（b）特点：灵敏度高、直观可靠，而且重复性好（c）焦距的选择：（e）焊件中常见的缺陷：（2）电离检测法当射线通过气体时，与气体分子撞击，产生电离。电离效应会产生电流，其大小与射线强度有关，根据电流大小便可判断试件的完整性。特点：自动化程度高，成本低，但对缺陷性质的判别较困难，只适用于形状简单、表面平整的工件。电离检测示意图（3）荧光屏直接观察法将透过试件的射线投射到涂有荧光物质（如ZnS/CaS）的荧光屏上时，荧光屏会发出不同强度的荧光，利用荧光屏上的可见影像直接辨认缺陷。特点：成本低、效率高、可连续检测，适应于形状简单、要求不严格产品的检测荧光屏观察法示意图（4）电视观察法电视观察法是荧光屏直接观察法的发展，实际上就是将荧光屏上的可见影像通过光电倍增管来增强图像，再通过电视设备进行显示。特点：自动化程度高，但灵敏度较低，对形状复杂的零件检查也比较困难。2、𝛾射线检测𝛾射线检测与X射线检测在工艺方法上基本一样，其不同之处主要有以下几点：（1）𝛾射线源有自己固定的能量，需根据被检工件的厚度以及精度要求来选取射线源（2）辐射剂量低，所以曝光时间长，一般要使用增感屏（3）随时都在放射，所以要特别注重射线的防护工作（4）穿透力强，但灵敏度较低三、射线检测技术的应用射线检测技术适用于各种材料的检验，应用领域非常广泛，其常用范围如下：（1）探伤：铸造、焊接工艺缺陷检验，复合材料构建检验等；（2）测厚：厚度在线实时测量；（3）检查：机场、车站、海关检查，结构和尺寸测定等；（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，反馈工程等类别技术主要应用射线照相检测技术铸焊件、电子元器件检测，结构测绘铸件、焊接件检测含氢物资、腐蚀、发射性材料等的检测纸张、邮票等的检测（早期研究，很少使用）低灵敏度检测弹道、爆炸、工艺、生物等过程研究射线实时成像检测技术X射线荧光实时成像图像增强实时成像检测数字实时成像检测X射线光导摄像实时成像机场、车站、海关检查工业在线监测机场、车站、海关检查生物、文物考古等研究射线层析检测技术射线层析检测康普顿散射成像检测航空、航天关重件检测、科学研究飞机场检测、航天重要件检测便携式X射线数字成像技术（CR，DR）在GIS设备故障诊断和状态监测中的应用X射线数字成像检测技术CR，DR实现了GIS设备内部结构的“可视化”诊断，有效地解决了GIS设备内部结构复杂，且充有SF6绝缘气体、解体困难，检修技术含量高，耗时长，停电损失大等检测难题，为设备故障的准确定性及定位提供了极大的方便，同时也为设备的状态检修提供了有力的技术支持。谢谢