射线检测设备和器材选用.docx

一、X射线机
1．X射线机的分类
(1)按结构：携带式；移动式
(2)按用途：定向；周向；管道爬行；软射线；微焦点；脉
冲。
(3)按频率：工频50~60Hz；变频300~800Hz；恒频200Hz.
在同样电流和电压条件下，恒频机穿透力强功耗小效率高，变频

次之，工频较差。
(4)按绝缘介质：变压器油；SF6气.
2．X射线管
（1）结构(玻璃和陶瓷)
I．阴极：由发射电子的钨灯丝和聚焦电子的凹面铜阴极头
组成。
II．阳极
a.阳极靶：耐高温的钨，与电子撞击产生X射线
b.阳极体：采用导热率大的无氧铜，支承靶面，传递靶上的
热量，避免钨靶烧坏。
c.阳极(铜)罩：吸收二次电子和散乱射线。冷却方式：辐射
散热，冲油冷却，旋转阳极自然冷却。
III．外壳
（2）X射线管的技术特性
I．阴极和阳极特性
a.阴极特性：
在阴极的工作范围内，较小的温度变化就会引起较大的电

流变化。
b.阳极特性：
在管电压较低时，管电流随管电压增加而增大，当管电压
增加到一定程度后，管电流不再增大而趋于饱和，这说明某一恒
定的灯丝加热电流(钨丝温度)下，阴极发射的热电子已经全部到
达了阳极，再增加电压亦不可能增大管电流，也就是说，工业探
伤用的X射线管工作在电流饱和区，在饱和区内要改变管电流，
只有改变灯丝加热电流，X射线管的管电流和管电压在升高过程
中可以相互独立进行调节。
c.管电压：
指X射线管承载的最大峰值电压(kVp)。在电工测量中，表
头指示的是有效值，对于正弦波U有效值=0.707U峰值。
d.焦点：
焦点的尺寸主要取决于灯丝的形状和大小，阴极头聚焦槽
的形状及灯丝在槽内安装的位置。此外，管电流和电压对焦点大
小也有一定的影响。
阳极靶被电子撞击的部分叫做实际焦点。
焦点大，有利于散热，可承受较大的管电流；焦点小，底
片清晰度好，照相灵敏度高。
d.辐射场强度：
在30°辐射角处射线强度最大，阴极侧比阳极侧射线强度
高，但实际上，由于阴极侧射线中包含着较多的软射线成分，所

以对具有一定厚度的试件照相，阴极侧部位的底片并不比阳极侧
更黑，利用阴极侧射线照相也并不能缩短多少时间。
e.真空度：
X射线管必须在高真空度(10-6~10-7mmHg)才能正常工作。
过热时阳极金属会释放气体，严重时将导致X射线管被击穿；
高温工作下的X射线管，灯丝金属也会吸收一部分气体。这两
个过程达到平衡时就决定了此时的真空度。
f.寿命：
指灯丝发射能力逐渐降低，射线管的辐射计量率降为初始
值的80%的累计工作时限。玻璃管一般不少于400h，金属陶瓷
管不少于500h。
保证X射线管使用寿命的措施主要有：
（a）送高压前，灯丝必须提前预热和活化。
（b）符合应控制在最高管电压的90%以内。
（c）保证阳极冷却，例如将工作和间息时间设为1：1。
（d）严格按使用说明书要求进行训机.

二、γ射线探伤机
1.γ射线源的主要特征参数
放射性活度：γ射线源在单位时间内发生的衰变数。单位贝
可，符号为Bq,1Bq表示为1秒的时间内有一个原子核发生衰变。
1Ci=3.7×10Bq。
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放射性比活度：单位质量放射源的放射性活度。单位为Bq/g。
对于同一种γ射线源，放射性活度越大，放出γ射线（γ光
子）越多。对于不同种γ射线源，不能进行类似比较。
2.γ射线探伤设备的特点
（1）γ射线探伤设备的优点
a.探测厚度大，穿透能力强。对钢工件而言，400kVX光机最
大穿透厚度仅为100mm左右，而Co60γ射线探伤机最大穿透厚
度可达200mm。
b.体积小，质量轻，不用水、电、，特别适用于野外作业和在
用设备的检测。
c.效率高.，对环和球罐可进行周向曝光和全景曝光。同X射
线机相比大大提高效率。
d.可以连续进行，且不受温度、压力、磁场等外界条件影响。
e.设备故障率低，无易损部件。
f.与同等穿透率的X射线机相比，价格低
（2）γ射线探伤设备的缺点
a.射线源都有一定的半衰期，有些半衰期较短的射源，如

Ir192更换频率，给使用带来不便。
b.辐射能量固定，无法根据试件厚度进行调节，当源穿透厚
度与能量不适配时，灵敏度下降严重。
c.放射强度随时间减弱，无法进行调节，当源强度较小时，
曝光时间过长会感到不方便。
d.固有不清晰度比X射线大，用同样的器材及透照技术条件，
期灵敏度低于X射线机。
e.对安全防护要求高，管理严格。
3.γ射线探伤设备的分类与结构
（1）γ射线探伤设备分类
按所装放射同位素不同，可分为Co60γ射线探伤机、Cs137
γ射线探伤机、Ir192γ射线探伤机、Se75γ射线探伤机、Tm170
γ射线探伤机、Yb169γ射线探伤机。
按机体结构可分为直通道形式和“S”通道形式。
按使用方式可分便携式、移动