• 阳极靶通常是由熔点较高原子序数较大的金属 制成，这种金属产生x射线的效率较高。
• 阳极体选用热容量大，导热率高的金属制作， 一般用铜。
• 金属靶一般铸焊在铜阳极体上，使靶上的热 量 及时通过阳极体散发出去。
• 阳极罩也是铜做的，它的作用是吸收在阳极附 近产生的二次电子，铜阳极罩与靶面相对的一 边开有窗口，装有原子序数小的铍板 (Z＝4)， 使射线从窗口射出，并滤除了一部分软x射线。
• 增感屏的种类和性能
常用的增感屏有金属增感屏、荧光增感屏和 金属荧光增感屏三种。
对χ射线和γ射线来说，假如穿透物质相 同，则波长越长μ就越大（低电压，反差大， 灵敏度高）。
假如波长相等，则穿透物质的原子序数 越大μ越大，物质密度越大μ也越大。
假如对于波长相同的χ射线或者γ射线来 说，μ是按水、铝、铁、铜、铅这样的顺序 增大的。
3.2 射线检测原理
射线照检测是利用射线透过物体时，产 生吸收和散射这一特性，通过测量材料中因 缺陷存在，产生的射线吸收差异来探测缺陷。
1.3 高能射线
高能射线（大于一百万电子伏特） 是由带电粒子加速器产生。基本原理是利 用电磁场加速带电粒子，从而获得高能量 射线的装置，用于透照较厚的材料。
目前用于工业射线检测的高能x射线 的加速器主要有：电子感应加速器、电子 直线加速器、电子回旋加速 器。
• 电子感应加速器
电子在磁场中旋转次数达106次，能获得 救百万电子伏特的能量。当电子流达到 额定能量后，在辅助线圈产生磁场的作 用下，使电子偏离旋转轨道而冲向阳极 靶，从而产生高能x射线。
置应选在有效透照区内灵敏度预计最差的部位。
只要这个部位的灵敏度达到了规定的要求，则
其他部分也应达到了要求。一般放置在有效透
照区的边区的源侧表面。
• 铅增感屏和荧光增感屏
• 增感屏的作用
射线通过胶片时，通常只有1％以下的能 量被胶片吸收。99％以上的可用能量都白 白浪费了。但底片上的影象主要是靠吸收 射线，并产生光化学作用造成的。为提高 排片效率，同时提高影象质量，常用增感 屏来增强射线对胶片的感光作用。
图中，d 是射线源的焦点；T是工件厚度； F是射线源焦点至胶片的距离，一般称为焦距； f是射线源焦点至工件源侧表面的距离；L是一 次透照区 (有效透照区)；θ是射线中心束与透 照区边区射线束构成的角度，常称为照射角。。
•
象质计（图像质量指示器）用于测定射线
照相灵敏度，象质计放置的位置应使得到的灵
敏度能够代表整个有效透照区的灵敏度，其位
（5）某些物质被射线照射以后，能发出 可见荧光。利用荧光增感屏进行射线探伤， 可以大大减少曝光量。
（6）能杀伤生物细胞，当人体受到过量 的射线照射后，会引起各种病症。
（7）能使空气电离。可以使用专门仪器， 测定空气经射线照射以后被电离的程度，保 证工作人员不致受到过量的射线照射。
3.射线检测原理及方法
度相同，所辐射γ射线的强度是不同的。 γ射线源的活度是随时间而改变，且随
时间的增加呈指数规律衰减的
对同一种γ射线源，放射性活度大的 源，在单位时间内将辐射更多的γ射线。
射线剂量D 某点在一定时间内造成的剂量：
D=KNt/R2h
• 1.2.2 常用γ射线源及主要特性
常用的同位素有Co-60（钴）、Cs-137（铯）、 Ir-192（铱）、Tm-170（铥）和Se-75（硒）等。
• 双壁双影透照技术
• 双壁双影透照技术，即射线束穿过工件 的双层壁、并在底片上同时形成双壁的 影象，并且双壁的影象均是有效的。
• 3.3.2 电离检测法
• 射线穿透气体可引起电离。实验结果表 明，被电离的气体所产生的离子总数与 其吸收的射线能量成正比。
• 电离检测法借助于电离探测器，使被电
系统描述
3) 扫描模式: 一代扫描
缺点 ➢ 扫描检测效率低 优点 ➢ 适于原理教学
➢ 无散射、串扰问题
Translate
Rotate
Translate
Radiation resource
Translate Detector
Translate
试验结果
2) 应用
➢ 检测叶片 ➢ 检测高速钢裂纹 ➢ 叶片三维重构图像
响。
缺点：
• 射线能量单一或集中在几个波长，不能 根据试件厚度进行调节。适用于—定厚 度范围的材料。
• 固有不清晰度—般比x射线机大，在同样 的 检测条件下，灵敏度稍低于X射线机。
• 所选用的γ射线源都有一定的半定期，有 些半衰期短 的射源如192Ir，换源频繁。
• 射线源的放射性辐射不受人为因素的控 制，因此对安全防 护的要求和管理更加 严格。
2. 射线的特点
χ射线、γ射线是波长极短的电磁波，因 此它们具有其它几种电磁波所没有的特性。
（1）不可见，依直线传播。
（2）不受电场和磁场的影响，它本源自是 不带电的。（3）具有很强的穿透力。χ射线和γ射线 能穿透可见光不能穿透的物质（如肌肉、黑 纸、金属等），而且波长愈短，穿透能力愈 强。
（4）能使某些物质起光化学作用。χ射线 胶片，经射线照射和暗室处理以后，可形成 影象。
1.2 γ射线 1.2.1 产生
放射性同位素的原子核自然衰变时产 生的电磁波，波长比X射线短，穿透能力 更强。
半衰期 T 放射性物质的原子数目因衰变而减少 到原来一半时所需要的时间。
T=0.693/λ λ 为衰变常数，衰变的速度为恒定值。
放射性物质的活性N 单位时间内的衰变数，单位为居里，
1居里为3.7×1010原子衰变 /每秒。 对不同种类的γ射线源，即使放射性活
铝铸件断层扫描、三维重组研究 与内部测量检测
陶瓷内部密度分析、缺陷分析与 与内部测量检测
3.3.6 计算机辅助射线成像 Computed Radiography (CR)
• 与DR (Digital Radiography)技术一样，CR也是一种 不用胶片直接将射线透照影像数字化的技术。
• 该技术有二个重要的技术步骤： • 第一步是将影像数字化其作用相当于将一张射
• 它与射线照相法不同之处是缺陷图象不 是底片上的黑色图像而是荧光屏上亮度 大的图象。
• 荧光屏观察装置由x射线机、荧光屏、观 察设备或记录设备、防护及传送工件的 装置等组成。
• 3.3.4 X射线工业电视实时检测
• x射线工业电视检测是荧光屏显示方法的 发展。
• 荧光屏观察法的缺点是人眼直接观察不 安全，成像亮度差，灵敏度低。
离的气体形成电离电流，通过测量电离 电流的大小，显示穿透材料后射线强度 的变化，从而发现工件中的缺陷。
• 电离探测器有电离室和计数器。
• 可用来测厚，精度可达1-2丝。
• 3.3.3 荧光屏显示法
• 将贯穿工件后强度不等的辐射图像投射 到涂布有荧光物质的荧光屏上激发出亮 度不同的荧光。从而在荧光屏上显示出 荧光检测图像。
驱动机构：内一套控制部件、控制 导管、驱动部件构成。
1.2.3 γ射线机的特点。 优点： • 能量高、穿透力强、探测厚度大。 • 设备较简单、体积小、重量轻、不用水电，适
宜于野外现场探伤和特殊场合的检测。 • 射线向空间全方位辐射，对球罐和环焊缝可进
行全景曝光和周向曝光。 • 不易损坏、设备故障率低。 • 可以连续使用，性能稳定且不受外界条件的影
主要性能之—，为影响透照清晰度和灵
敏度的主要因素。
•
从探伤灵敏度、清晰度要求来说 希
望焦点越小越好。
•
但焦点小了射线管承受的功率就小，
辐射强度低，在同样工件厚度下就要延
长曝光时间。否则靶容易被击穿。
1.1.2 X射线强度的影响因素
射线强度正比于阴极电子（管电流）； 射线强度正比于管电压的平方（电压 高波长短）； 射线强度正比于阳极材料的原子序 数Z。
焦点
实际焦点
阴极发射的电子束与阳极靶的倾斜 面相交所形成的一块面积是阳极靶受电 子束轰击产生x射线的部分，称之为x射 线管的实际焦点。
有效焦点
实际焦点在垂直于管轴线方向(即射 线束中心方向)的投影称为有效焦点。
探伤机说明书上提供的焦点尺寸即是有 效焦点。
焦点的要求
•
x射线管有效焦点的大小是x射线机
根据要求的焦点形状，钨丝绕成螺 绕环形(圆焦点)或螺 线管形(线焦点)。阴 极头具有一定凹面形状，它对灯丝发射 的电子具有聚焦作用。
阳极
阳极是产生x射线的主体，它一般由 阳极靶、阳极体和阳极罩三部分组成。
阳极的作用：
• x射线机通常使用的是钨靶，可产生较硬的 x射 线，或者用钼靶，可产生较软的x射线。
• 随着光电子学技术的发展，微光图象增 强器、X射线敏感摄像器和数字图象处理 技术的应用，荧光屏观察方法已经发展 成为x射线工业电视实时成像系统。
• 3.3.5射线CT技术
• CT是计算机控制的射线层析扫描成像技 术的简称。
• CT技术利用射线在物体不同横断面的投 影数据，经过计算机运算得到不同横断 面上衰减系数在各点的分布，之后由计 算机根据计算数据进行图象重建，获得 一个能够显示物体内部结构尺寸、方向 和位置的三维立体图象
3.3 射线检测方法 • 3.3.1 照相记录法 • 3.3.2 电离检测法 • 3.3.3 荧光屏显示法 • 3.3.4 X射线工业电视实时检测 • 3.3.5 射线CT技术 • 3.3.6 计算机辅助射线成像（CR）
• 3.3.1 射线照相记录法
射线照相记录法是利用射线对胶片 的感光作用，在胶片上用形成影象的方 法，记录射线通过被检工件后的强弱差 异，从而完成对工件评价。
• 确定透照布置的基本考虑
• 射线源、工件、胶片的相对位置
常规射线照相检验时，射线源和胶 片应分别置于工件的两侧。
一般情况下都应选择能够使缺陷更 靠近胶片的方式进行布置。减少缺陷与 胶片的距离，减小几何不清晰度，从而 提高缺陷影象的可识别性。