卢瑟福首先发现具有天然放射性的几种不同的 射线。他把带正电的射线命名为α射线，带负 电的射线命名为β射线。1895年德国物理学家 W.K.伦琴发现X射线，故又称伦琴射线；
4
二、射线的分类
定义：射线是由各种放射性核素，或者原子、电 子、中子等粒子在能量交换过程中发射出的、具 有特定能量的粒子或光子束流。 分类：γ射线，α射线，β射线，中子射线，X 射线，紫外线，红外线，激光
13
线源：
X射线 γ射线 中子射线 红外线
14
x射线无损检测
检测原 理：
15
X射线探伤机的主要技术指标
（1）管电压：决定X射线的穿透能力，管电压越 高，穿透能力越强，可检测的工件越厚。满足穿 透能力下尽量选用低电压，以减少散射影响，提 高清晰度。管电压越高，缺陷显现的灵敏度越低。 （2）管电流：影响检测时曝光时间的长短，管 电流越大，曝光时间越短，故管电流应尽可能大 些。 （3）焦点形式及尺寸：形式有点焦点和线焦点； 尺寸指焦点的大小。焦点减小，有利于提高检测 灵敏度和检测分辨率。
17
常用γ射线源的特性
18
中子射线检测
检测原理： 中子源发生的中子束射 向被检测的物体，由于 物体的吸收和散射，中 子的能量被衰减，衰减 的程度取决于物体的成 分，穿过物体的中子束 被影像记录仪所接收而 形成物体的射线照片。
19
描述中子射线的参数
强度：中子源单位时间内发射出来的中子数目， 对于每次核反应释放一个中子的过程，中子强度 等于单位时间内靶物质中发生的核反应数。
1
射线 无损检测
第五组：马伟 向艳 张晶 刘洁钰 宿瑞元
2
一、射线的发现 二、射线的分类 三、射线的应用 四、射线的危害及防护
Hale Waihona Puke 3一、射线的发现1800年英国科学家赫歇尔发现红外线，又称为 红外热辐射；
1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫 端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光, 因而发现了紫外线的存在；
7
β射线
本质：是高速运动的电子流。 产生原理：放射性元素经β衰变放出带负电的β 粒子。
特性：带负电荷，质量很小，贯穿本领比α粒子 强，电离能力比α粒子弱。
8
中子射线
本质：由中性粒子组成的粒子流。 产生原理：原子核受到外来粒子的轰击时产生核 反应，中子从原子核里释放出来。 特性：不带电，穿透能力强。
16
γ射线无损检测
检测原理：当γ射线穿过（照射）物 质时，该物质的密度越大，射线强度 减弱得越多，即射线能穿透过该物质 的强度就越小。此时，若用照相底片 接收，则底片的感光量就小；若用仪 器来接收，获得的信号就弱。因此， 用γ射线来照射待探伤的零部件时， 若其内部有气孔、夹渣等缺陷，射线 穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径 所透过的物质密度要小得多，其强度 就减弱得少些，即透过的强度就大些， 若用底片接收，则感光量就大些，就 可以从底片上反映出缺陷垂直于射线 方向的平面投影。
24
加热的方式
1、稳态加热：将被测目标加热到其内部温度达到均匀稳定的状 态时，再把它置放于一个低于(或高于)该恒定温度的环境中进行 红外检测。 这种方式多用于材料的质量检测，如被测物内部有裂纹、孔洞或 脱粘等缺陷时，则被测物与环境的热交换中热流将受到缺陷的阻 碍，其相应的外表面就会产生温度的变化，与没有缺陷的表面相 比则会出现温差。 2、非稳态加热：对被测目标加热，不需要使其内部温度达到均 匀稳定状态，而在它的内部温度尚不均匀、具有导热的过程中即 进行红外检测。 3、如将热量均匀地注入被测目标，热流进入内部的速度要由它 的内部状况决定，若内部有缺陷，则会成为阻档热流的热阻，经 一定时间会产生热量堆积，在其相应的表面会产生热的异常。缺 陷造成的热流变化取决于缺陷的位置、走向、几何尺寸和材料的 热物理性能。
5
γ射线
本质：波长很短的高能电磁波。 产生原理：放射性原子核在发生α衰变、β衰变 后产生的新核往往处于高能量级，要向低能级跃 迁，辐射出γ光子。 特性：不带电；电离能力弱；穿透能力强。
6
α射线
本质：是高速运动的带正电的氦原子核。 产生原理：放射性元素经α衰变放出带正电的α 粒子。 特性：电离能力最强，穿透能力最弱。在空气中 的射程只有1-2厘米，通常用一张纸就可以挡住。
21
红外热像仪无损检测原理图
22
检测方法
被动式红外检测
所谓被动式系指进行红 外检测时不对被测目标 加热，仅仅利用被测目 标的温度不同于周围环 境温度的条件，在被测 目标与环境的热交换过 程中进行红外检测的方 式。被动式红外检测应 用于运行中的设备、元 器件和科学试验中。由 于它不需要附加热源，
主动式红外检测
9
X射线
本质：高能电磁辐射。 产生原理：由高速电子轰击的金属靶产生。 特性：有较强的穿透能力，且只有通过与物质相 互作用，才能使物质间接地产生电离效应。
10
紫外线：是一种穿透力很弱的非电离辐射。 红外线：波长介于微波与可见光之间的电磁波， 波长在760nm至1mm之间，比红光长的非可见光。 激光：二十世纪六十年代发展起来的一种新光源。 激光也是一种电磁波，波长较长，能量较低。
11
三、射线的应用
（一）射线无损检测 （二）射线消毒灭菌 （三）射线在农业上的应用 （四）射线在医疗上的应用 （五）射线与环保
12
（一）、射线无损检测
射线检测的基本原理
射线在穿过物质的过程中将发生衰减而使其强度降低， 衰减的程度取决于被检测材料的种类，射线种类及被 穿透的距离，利用各部位对入射射线的衰减不同，透 射射线的强度分布不均匀。由此，可检测出物体表面 或内部的缺陷，包括缺陷的种类、大小和分布情况。
主动式红外检测是在进 行红外检测之前对被测 目标主动加热，加热源 可来自被测目标的外部 或在其内部，加热的方 式有稳态和非稳态两种， 红外检测根据不同情况 可在加热过程当中进行， 也可在停止加热有一定 时间后进行。
23
主动式红外检测
1、单面法：对被测目标的加热和红外检测在被 测目标的同一侧面进行。 2、双面法：相对于上述的单面法而言，双面法 是把对被测目标的加热和红外检测分别在目标的 正、反两个侧面进行。
能量：和中子的速度有关，0.1MeV以上称为快中 子，1keV以下称慢中子，之间的为中能中子。 10^-2eV左右的中子相当于分子原子晶格处于热 运动平衡的能量，所以又叫热中子。
20
红外检测
红外线探伤原理： 只要物体具有一定温度，它就要向外发射红外线， 且红外辐射的强度可由斯蒂芬-玻尔兹曼定律表示 为： M=εσT4 其中ε为灰体发射系数，T为绝对温度，σ为斯蒂 芬-玻尔兹曼常数。