射線(xiàn)探傷設備簡(jiǎn)介

       射線(xiàn)探傷常用的設備主要有X射線(xiàn)機、γ射線(xiàn)機等，它們的結構區別較大。

X射線(xiàn)機

X射線(xiàn)機的分類(lèi)和用途

       X射線(xiàn)機即X射線(xiàn)探傷機，按其結構形式分為攜帶式、移動(dòng)式和固定式三種。攜帶式X射線(xiàn)機多采用組合式X射線(xiàn)發(fā)生器，體積小，重量輕，適用于施工現場(chǎng)和野外作業(yè)的工件探傷；移動(dòng)式X射線(xiàn)機能在車(chē)間或實(shí)驗室移動(dòng)，適用于中、厚焊件的探傷；固定式X射線(xiàn)機則固定在確定的工作環(huán)境中靠移動(dòng)焊件來(lái)完成探傷工作。

X射線(xiàn)管

       X射線(xiàn)管是X射線(xiàn)機的核心部件，是由陰極、陽(yáng)極和管套組成的真空電子器件，其結構如圖1所示。

圖1Ｘ射線(xiàn)管結構示意圖

       1：陰極；
      2：聚焦罩；
      3：燈絲；
      4：陽(yáng)極罩；
      5：陽(yáng)極靶；
      6：管套

       管套：它是X射線(xiàn)管的外殼。為了使高速電子在X射線(xiàn)管內運動(dòng)時(shí)阻力減小，管內要求有較高的真空度。

       陰極：X射線(xiàn)管的陰極起著(zhù)發(fā)射電子和聚集電子的作用。它主要由發(fā)射電子的鎢絲和聚焦電子的聚集罩（純鐵或純鎳制成的凹面形）組成。

       陽(yáng)極：X射線(xiàn)是從射線(xiàn)管的陽(yáng)極發(fā)出的。整個(gè)陽(yáng)極構造包括陽(yáng)極靶（鎢等）、陽(yáng)極體和陽(yáng)極罩（銅，導電和散熱）三部分。由于X射線(xiàn)管能量轉換率很低，陽(yáng)極靶接受電子轟擊的動(dòng)能絕大部分轉換為熱能而被陽(yáng)極吸收，因此陽(yáng)極的冷卻至關(guān)重要。目前采用的冷卻方式主要有輻射散熱及油、水冷卻等。

       焦點(diǎn)：X射線(xiàn)管的焦點(diǎn)是決定X射線(xiàn)管光學(xué)性能好壞的重要標志，焦點(diǎn)大小直接影響探傷靈敏度。技術(shù)指標中給出的焦點(diǎn)尺寸通常是有效焦點(diǎn)。因為影響透照清晰度和靈敏度的主要是有效焦點(diǎn)的大小。由于陽(yáng)極靶塊與射線(xiàn)束軸線(xiàn)一般成200傾斜角，所以有效焦點(diǎn)大約是實(shí)際焦點(diǎn)的1/3。

X射線(xiàn)機選擇

       根據工作條件選擇：X射線(xiàn)機按其可搬動(dòng)性分為攜帶式和移動(dòng)式兩大類(lèi)。攜帶式輕便，易于搬動(dòng)。移動(dòng)式X射線(xiàn)機比較重，組件多，但管電壓﹑管電流可以制作得較大，其線(xiàn)路結構和安全可靠性也較好。因此對于零件較小，可以集中在地面工作的，宜選用移動(dòng)式X射線(xiàn)機。對于零件較大﹑需在高空或地下工作的，宜選用攜帶式X射線(xiàn)機。

       根據被透物體的結構和厚度選擇：X射線(xiàn)機是利用射線(xiàn)機透過(guò)被檢驗物質(zhì)來(lái)發(fā)現其中是否有缺陷的。所以，首先關(guān)心的是X射線(xiàn)機能否穿透欲檢驗物質(zhì)的材料或焊縫。X射線(xiàn)穿透能力取決于X射線(xiàn)的能量和波長(cháng)。X射線(xiàn)管的管電壓愈高，發(fā)射的X射線(xiàn)波長(cháng)愈短，能量愈大，透過(guò)物質(zhì)的能力愈強。因此，選擇管電壓高的X射線(xiàn)機可以得到高的穿透能力。

       另外，X射線(xiàn)穿透過(guò)不同的物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)對射線(xiàn)的衰減能力不同。一般來(lái)說(shuō)，被透照物質(zhì)原子序數愈大﹑密度愈大則對射線(xiàn)衰減的能力愈大。因此，透照輕金屬或厚度較薄的工件時(shí)，宜選用管電壓低的X射線(xiàn)機，透照重金屬或厚度較大的工件時(shí)，宜選用管電壓高的X射線(xiàn)機。

γ射線(xiàn)機

       γ射線(xiàn)機按其結構形式分為攜帶式﹑移動(dòng)式和爬行式三種。攜帶式γ射線(xiàn)機多采用60Co作射線(xiàn)源，用于較厚工件的探傷。爬行式γ射線(xiàn)機主要用于野外焊接管線(xiàn)的探傷。

       γ射線(xiàn)機具有以下優(yōu)點(diǎn)：

       ?穿透力強，*厚可透照300mm鋼材；

       ?透照過(guò)程中不用水和電，因而可在野外、對帶電高壓電器設備、高空、高溫及水下等多種場(chǎng)合下工作，可在X射線(xiàn)機和加速器無(wú)法達到的狹小部位工作。

       主要缺點(diǎn)是：

       ?半衰期短的γ源更換頻繁；

       ?要求有嚴格的射線(xiàn)防護措施；

       ?探傷靈敏度略低于X射線(xiàn)機。

加速器

       加速器是一種利用電磁場(chǎng)使帶電粒子（如電子、質(zhì)子、氘核、氦核及其他重離子）獲得能量的裝置。用于產(chǎn)生高能X射線(xiàn)的加速器主要有電子感應式、電子直線(xiàn)式和電子回旋式三種。目前應用*廣大的電子直線(xiàn)加速器。

       由于加速器能量高，射線(xiàn)焦點(diǎn)尺寸小，探傷靈敏度高，且其射線(xiàn)束能量、強度與方向均可*控制，其應用已日益廣泛。