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x射线管的工作原理及特点  X射线机最基本原理 无损检测

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:2289    更新时间:2022-06-26
射线的种类很多,其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测,其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测,而中子射线仅用于一些特殊场合。射线检测最主要的应用是探侧试件内部的宏观几何缺陷(探伤)。按照不同特征(例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等)可将射线检测分为许多种不同的方法。

X射线机最基本原理

X射线的本质是一种波长极短,能量很大的电磁波。它的波长比可见光的波长更短(约在0.011~100um,医学上应用的X射线波长约在0.001~0.1um之间),它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。X射线能穿透一般可见光不能透过的物质。可见光因其波长较长,光子其有的能量很小,当射到物体上时,一部分被反射,大部分为物质所吸收,不能透过物体;二X射线则不然,因其波长短,能量大,照在物质上时,近一部分被物质所吸收,大部分由原子间隙而透过,表现出很强的穿透能力。X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有光,X射线的波长越短,光子的能量越大,穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关,密度大的物质,对X射线的吸收多,透过少;密度小者,吸收少,透过多。利用差别吸收这种性质可以把密度不同的骨骼、肌肉、脂肪等软组织区分开来。这正是X射线透视和摄影的物理基础。

X射线机最基本原理 

x射线管

X射线管工作原理简图 

x射线管的工作原理及特点

X射线机的核心是一对电极------位于真空玻璃管的一个阴极和一个阳极。阴极是个灯丝,电流流过灯丝为其加热。热使灯丝表面发射电子。带正电的阳极是钨制的平盘,它吸引电子穿过真空管。

阴极和阳极间电势差非常大,因此电子以极高的能量穿越真空管。高速电子撞击钨原子跃迁到高能级,另一个高能级电子马上降至低能级,并以光子形式释放能量。由于能级差很大,光子能量很高----这就是X射线光子。

一个阴极一个阳极的真空二极管,在高压下产生电子的发射,阳极端的金属板受到电子的击打,产生X射线。通过束光器等等的作用,产生几乎平行的X射线。
  射线照相法是指用X射线或γ射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损的检测方法。该方法是最基本的,应用最广泛的一种射线检测方法。
  X射线是从X射线管中产生的,X射线管是一种两极电子管。将阴极灯丝通电使之白炽电子就在真空中放出,如果两极之间加几十千伏以至儿百千伏的电压(叫做管电压)时,电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大的动能,当这些高速电子撞击阳极时。与阳极金属原子的核外库仑场作用,放出X射线。电子的动能部分转变为X射线能,其中大部分都转变为热能。电子是从阴极移向阳极的,而电流则相反,是从阳极向阴极流动的,这个电流叫做管电流,要调节管电流,只要调节灯丝加热电流即可,管电压的调节是靠调整X射线装置主变压器的初级电压来实现的。
  利用射线透过物体时,会发生吸收和散射这一特性,通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。X射线和γ射线通过物质时,其强度逐渐减弱。射线还有个重要性质,就是能使胶片感光,当X射线或γ射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心,经过显影和定影后就黑化,接收射线越多的部位黑化程度越高,这个作用叫做射线的照相作用。
  把这种曝过光的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗和干燥,再将干燥的底片放在观片灯上观察,根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样,就可判断出缺陷的种类、数量、大小等,这就是射线照相探伤的原理。

Tags:x射线,x射线管,工作原理  
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