射线检测的设备和器材简介.pptx

第二章射线检测的设备和器材第二章射线检测设备及器材第一节X射线机
第一节X射线机

一、X射线机的分类和发展
X射线按能量高低分为：
·普通X射线机――管电压≤500KV；
·高能X射线机――能量≥1Mev1、普通X射线机的分类：
（1）按结构分
携带式X射线机：管电压≤300KV电流≤5mA
结构简单，体积小、重量轻、适用高空和野外作业。
移动式X射线机：
管电压可达500KV电流较大可达数十mA
结构复杂，体积和重量大、适用固定或半固定使用（2）按辐射场分
定向X射线机：40°左右圆锥角定向辐射、适用定向单张拍片。
周向X射线机：（平靶、锥靶）
360°周向辐射、适用环焊缝周向曝光。周向X射线机（3）按绝缘介质分
油绝缘――主要在移动X射线机采用（一般用25号或45号（指凝结温度25度）变压器油，2.5mm标准间隙测试，耐压50KV
气绝缘――主要在携带式X射线机采用(用高纯度、压力在0.34～0.5MpaSF6气体)
（4）按工作频率分
工频（50－60Hz）――油绝缘X机
变频（170－400Hz）――气绝缘X机
恒频（约200Hz）――气绝缘X机
高频（1～100KHZ）比利时ICM
恒压比利时ICM德国依克斯朗
穿透能力：恒压＞高频＞变频、恒频>工频
（同管电压、管电流）2、携带式X射线机的历史和发展方向
历史：…
发展方向：
（1）机头小型化、轻量化
（2）向高频、恒压方向发展3、高能X射线机的分类
（1）电子感应加速器
（2）电子直线加速器
（3）电子回旋加速器二、X射线管
1、X射线管的分类：
（1）按外壳材料分：玻璃管和陶瓷管；
（2）按射线辐射场分：
定向管（定向玻璃管、定向陶瓷管）
周向管（锥靶和平靶）
平靶散热效果好，拍片时焊缝投影倾斜，纵向裂纹可能漏检。
（3）按特殊使用性能分为微焦点管、棒阳极管、软X射线管、脉冲X射线管、旋转阳极X射线管。2、X射线管的结构
（1）阴极：由灯丝和阴极罩组成
灯丝：
作用――发射电子
材料――钨丝（发射效率高，不易损坏）
形状――圆焦点（盘香形）；线焦点（螺管形）
阴极罩：
作用――聚集电子
材料――铜（2）阳极：由阳极靶、阳极体和阳极罩组成
阳极靶：
作用――接受高速电子的轰击，动能约1％转换为X射线（产生效率η=KiZV），99％转化为热能。
材料――钨熔点高（3387°C）原子序数大（Z=74）转换效率高，钼熔点（2600°C）原子序数（Z=42）标识谱－软X射线（利用的是它的标识谱）
阳极体：
作用――支撑靶面、传送靶上的热量。
材料――无氧铜（导热率高）
阳极罩：
作用――吸收‘散乱射线’和‘二次电子’（轰击阳极靶产生）
材料――通常用钢、钨（提高吸收散乱射线效率），安装铍窗口（可透过更多的软X射线）（3）阳极的冷却方式：
辐射散热：――用于携带式X射线机
冲油冷却：用于移动式X射线机
旋转阳极冷却――用于大电流医疗用X射线机
（4）外壳
作用――保持真空度
材料――耐高温的石英玻璃或陶瓷
金属陶瓷管的优点：抗震性强，不易破碎；真空度高，电性能好，管子寿命长；容易焊接铍窗口；对250Kv以上的管子，尺寸可以比玻璃管小得多。
4、X射线管的技术性能
（1）阴极特性：
定义：灯丝温度与管电流（饱和电流密度）的关系
特点：管电流随灯丝温度升高（发射电子的数量增多）而增大。
（2）阳极特性：
定义：管电压与管电流的关系
特点：由于X射线管工作在饱和区，因此要改变管电流只有改变灯丝的加热电流（即灯丝温度或灯丝两端的电压）
结论：X射线管的管电压和管电流可以独立进行调节（3）X射线管的管电压
定义――指峰值电压（KVp）表示
特点――穿透能力与管电压有近似直线关系
（4）X射线管的焦点
实际焦点――阳极靶被电子轰击的部分（焦点大，散热好；焦点小，几何不清析度高。）
有效焦点――实际焦点垂直于管轴线上的正投影
说明书描述的是有效焦点。
表示方法：
圆焦点――直径；
长方焦点――长×宽X射线管的焦点：（5）辐射场强度的分布
阴极侧强度比阳极侧强，30°辐射角最强。
阴极侧软射线成分多，照相黑度和阳极侧差不多。（6）X射线管的真空度

训机目的：提高X管真空度，稳定工作。
训机方法：低mA；从低KV逐渐升到高KV.
为什么训机能提高真空度？
X射线管工作时管内存在吸气和放气两个过程，一是，高速运动的电子与X光管内的空气分子碰撞，使其电离，电离形成的正、负离子在加速电场中分别向阴阳极移动而被吸收，称为吸气过程；另一过程是，随着温度的提高，管子内壁吸附的气体被逐步地释放出来，称为放气过程。吸气过程使真空度提高，放气过程使真空度降低，当两个过程达到平衡时，就决定了X管的真空度。
（7）X射线管的寿命
定义:X射线管辐射剂量率降为初始值的80％的时限（由于灯丝发射电子的能力降低）。