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工业放射源的防护 第二篇 工业探伤
X射线 γ射线 中子射线 电子射线 铸件、焊接件、电子元器件、结构 铸件、焊接件检测 含氢物质、腐蚀、放射性材料检测 纸张、邮票等检测
成像板射线 研究 高速射线 弹道、爆炸、工艺、生物过程研究
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χ射线探伤
利用χ射线对被检查的部件内部缺陷或结构进行 探测; 多运用于被检查的部件较薄,可以随时随地的开 展工作,保管方便,射线强度调整快捷,无需像 放射源那样随时间衰减而更换等优点; χ射线探伤机工作时需要电源,仅适合在固定场 所或有电源保障的情况下使用。
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X射线工业探伤装置采用 射线发生器产生 射线工业探伤装置采用X射线发生器产生 射线工业探伤装置采用 X射线,只有在其运行时才会存在辐射安全 射线, 射线 和防护问题。 射线工业探伤装置上所带的 和防护问题。 γ射线工业探伤装置上所带的 γ射线源时放射性同位素源,其生产、运输、 射线源时放射性同位素源, 射线源时放射性同位素源 其生产、运输、 安装、调试、 安装、调试、运行和放置等各个环节的辐 射安全和防护都必须给予高度重视。 射安全和防护都必须给予高度重视。
康普顿散射成像检测技术的局限性: 康普顿散射成像检测技术的局限性:
(1)采用散射线成像,主要适用于低原子序数物质、近表面区 采用散射线成像,主要适用于低原子序数物质、 较小厚度范围内缺陷的检测; 较小厚度范围内缺陷的检测; (2)必须考虑基体材料和缺陷对射线的散射差别,也必须考虑 必须考虑基体材料和缺陷对射线的散射差别, 所要求的分辨力和成像时间。 所要求的分辨力和成像时间。
射线对缺陷的检测能力,与缺陷在射线透射方向上的尺寸、 射线对缺陷的检测能力,与缺陷在射线透射方向上的尺寸、其 线减弱系数与物体的线减弱的差别、散射线的控制情况等相关。 线减弱系数与物体的线减弱的差别、散射线的控制情况等相关。
∆I µ∆d =− I 1+ n
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工业射线探伤照相检测系统
• 射线照相检测技术的主要应用
工业计算机断层扫描成像技术, 工业计算机断层扫描成像技术,或称为工业计算机层 析照相技术,简称为工业CT。 析照相技术,简称为工业 。 基本原理:( ) 基本原理:(1)将测量的射线沿不同路径穿过物体截 :( 面的强度转换为投影数据;( ;(2) 面的强度转换为投影数据;( )利用重建算法处理投 影数据,建立物体截面的灰度级数字图像。 影数据,建立物体截面的灰度级数字图像。
丹东硒- 丹东硒-75 YG-75型 型
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整套γ射线探伤装置 整套γ射线探伤装置
换源器
2. 设备结构原理
焊接屏蔽容器 S型钛合金管 型钛合金管
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源辫
柱塞锁 出口
锁结构
导向管连接器 遥控连接器
贫铀屏蔽
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控制缆
探伤装置
源辫
密封源
遥控手柄
锁结构
屏蔽
出口
源导向管
海门铱-192 海门铱-
X射线光导摄像 生物、文物考古等研究
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射线实时成像检测系统的类型: 射线荧光检 射线实时成像检测系统的类型:X射线荧光检 测系统、图像增强器射线实时成像检测系统 射线实时成像检测系统、 测系统、图像增强器射线实时成像检测系统、 成像板射线实时成像检测系统 线阵列射线实 射线实时成像检测系统、 成像板射线实时成像检测系统、线阵列射线实 时成像检测系统。 时成像检测系统。 1.1.3 ICT检测系统 检测系统
核科学技术学院 工业射线CT系统主要采用三种射线源:低能X射线源、 工业射线CT系统主要采用三种射线源:低能X射线源、 CT系统主要采用三种射线源 射线源和高能X射线源。 γ射线源和高能X射线源。
X射线源:关键要求X射线源的稳定性,特别是电压的稳定性。 射线源:关键要求X射线源的稳定性,特别是电压的稳定性。 γ射线源:可以产生高能光子,并具有特定能量,有利于图像重 射线源:可以产生高能光子,并具有特定能量, 主要缺点是只能产生有限强度的射线。 建。主要缺点是只能产生有限强度的射线。 机械扫描系统通过工件的旋转和平移,来调整射线源、工件、 机械扫描系统通过工件的旋转和平移,来调整射线源、工件、探 测器间的距离和相对位置。其主要的性能要求是:扫描方式, 测器间的距离和相对位置。其主要的性能要求是:扫描方式,移 位特性,控制方法和精度。 位特性,控制方法和精度。 数据采集系统的核心器件是探测器,它接收射线信号,形成CT系 数据采集系统的核心器件是探测器,它接收射线信号,形成CT系 CT 统的原始数据,它的性能直接影响CT系统的图像质量。 CT系统的图像质量 统的原始数据,它的性能直接影响CT系统的图像质量。 工业CT主要采用的三种探测器:闪烁体光电倍增管、 工业CT主要采用的三种探测器:闪烁体光电倍增管、闪烁体光电 CT主要采用的三种探测器 二极管、气体电离探测器。 二极管、气体电离探测器。
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工业射线探伤辐射设备
• • • • • X射线机 γ射线机 爬行器 加速器 常用的中子源
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• X射线机 • 由射线发生器、高压发生器、冷却系统、 由射线发生器、高压发生器、冷却系统、 控制系统四部分组成。 控制系统四部分组成。 • 便携式X射线机,上海超群无损检测设备有 便携式X射线机, 限责任公司。 限责任公司。 • 移动式X射线机,丹东奥龙仪器有限公司。 移动式X射线机,丹东奥龙仪器有限公司。 • 固定式X射线机。 固定式X射线机。
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χ射线探伤
χ射线 χ射线
工 作 原 理
射线 射
核科学技术学院 1m左右 X射线探伤照相检测系统:将被检物体置于X射线源1m左右 射线探伤照相检测系统:将被检物体置于X射线源1m 的位置,使射线尽量垂直穿透被检部位。 的位置,使射线尽量垂直穿透被检部位。将装有胶片和增 感屏的暗袋紧贴于试件背后放置, 感屏的暗袋紧贴于试件背后放置,使X射线照射适当时间 进行曝光,在胶片乳胶层产生潜像, 进行曝光,在胶片乳胶层产生潜像,把曝光后的胶片进行 暗室处理,经显影、停显、定影、水洗和干燥, 暗室处理,经显影、停显、定影、水洗和干燥,得到的底 片置于观片灯上观察, 片置于观片灯上观察,依底片的黑度和缺陷图像判断缺陷 的种类、大小、数量和位置分布, 的种类、大小、数量和位置分布,并按标准要求对缺陷进 行等级分类。 行等级分类。 CR技术系统: CR技术系统:采用储存荧光成像板代替胶片完成射线照相 技术系统 检测。包括射线源、成像板、成像板读出器、 检测。包括射线源、成像板、成像板读出器、电子图像处 理系统、图像显示器和数据记录系统。 理系统、图像显示器和数据记录系统。其中关键的是成像 板和成像板读出器。 板和成像板读出器。
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康普顿散射成像检测技术对比CT的优点: 康普顿散射成像检测技术对比CT的优点: CT的优点
(1)单侧几何布置,即射线源与检测器位于物体同一侧; 单侧几何布置,即射线源与检测器位于物体同一侧; (2)图像的对比度在理论上可达到100%; 图像的对比度在理论上可达到100%; 100% (3)具有层析功能,并且一次可以得到多个截面的图像。 具有层析功能,并且一次可以得到多个截面的图像。
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一. γ射线探伤设备概况
1、设备种类
国内 海门探伤设备联营 丹东阳光仪器 厂、丹东阳光仪器 有限公司、 有限公司、四川核 动力研究设计院 …… 国外
按生产厂家分
美国AEA 美国AEA Technology plc
铱-192γ射线探伤、硒-75γ射线探 192γ射线探伤、 射线探伤 75γ射线探 按放射源核素分 60γ射线探伤机 伤机 、钴-60γ射线探伤机 按探伤机结构分 “S”通道型、直通道型 S 通道型 通道型、
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• CR技术检测的主要过程如下:透照→成像 板读出→评定
• 热中子射线照相
热中子照相必须采用转换屏, 热中子照相必须采用转换屏,转换屏在中 子的照射下可以发射α、 或 等射线 等射线, 子的照射下可以发射 、β或γ等射线,利用 这些射线使胶片感光, 这些射线使胶片感光,记录透射中子分布 图像,完成中子射线照相。 图像,完成中子射线照相。热中子照相按 照转换屏可把热中子射线照相分为两种方 直接曝光法,间接曝光法。 法:直接曝光法,间接曝光法。
DLTS-B型 DLTS- 核科学技术学院
核科学技术学院 丹东铱- 型 丹东铱-192 TIF型
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γ射线探伤
早期工业探伤只使用χ 早期工业探伤只使用χ射线,但对于检测厚钢板、焊缝或水泥 构件,γ 构件,γ辐射源的使用已经越来越多。 源体积小 方法的稳定性高 辐射具有各向同性 高能辐射能检测的壁厚大于χ射线的厚度 高能辐射能检测的壁厚大于 射线的厚度 γ源优点 外部参数对同位素的辐射无影响 对电能、 对电能、冷却水等无特殊要求 辐射源成本低 剂量率低(影响经济效益) 剂量率低(影响经济效益) 壁越薄, 壁越薄,射线照片质量就越差 应用较廉价、 应用较廉价、简单 射线照片的轮廓(几何) 射线照片的轮廓(几何)不清晰度增加 放射源要经常更换 连续辐射, 连续辐射,必须考虑辐射防护问题 连续衰变,需有效时间利用(经济因素) 连续衰变,需有效时间利用(经济因素)
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第二篇 工业射线探伤辐射安全与防护
核科学 容
γ射线探伤及其防护 X射线探伤及其防护 事故预防与应急处理 事故案例与经 事故案例与经验教训
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第一章 工业射线探伤系统概述 工业射线探伤:利用电离辐射(X、 射线等) 工业射线探伤:利用电离辐射(X、γ射线等)探 测非透明材料或装置的缺陷或内部结构的无损 检测方法。射线探伤技术应用最广泛的是X 检测方法。射线探伤技术应用最广泛的是X射线 射线工业探伤技术。 和γ射线工业探伤技术。 •射线探伤是无损检测材料、零件、部件和构件 射线探伤是无损检测材料、零件、 质量的基本方法、最常用方法, 质量的基本方法、最常用方法,在所采用的无 损检查方法中占80%以上 以上。 损检查方法中占80%以上。 射线探伤使用的辐射源主要来自: 射线探伤使用的辐射源主要来自: 射线机、密封放射源和粒子加速器。 X射线机、密封放射源和粒子加速器。