X射線曝光射線的制作

X射線曝光曲線必須通過試驗制作,且每臺X射線探傷機的曝光曲線各不相同,不能通用。因為即使管電壓、管電流相同,如果不是同一臺X射線探傷機,其線質和照射率是不同的。以曝光量—厚度(E—T)曲線的制作為例,制作過程如下:

(1)制作準備
選擇固定的X射線機型號及編號(如定向XXG 2005/01)、固定的膠片(如AgfaD7)、固定材料及厚度的增感屏(如Pb 0.03mm×2),如下圖的階梯試塊,厚度為10mm的同材質的長、寬與階梯試塊相同的試塊若干。
制作曝光曲線的階梯試塊
(2)透照
將裝有膠片的暗盒緊貼置于厚度適當組合階梯試塊背側(一般將試塊放置于裝有膠片的暗盒上),在不同厚度的階梯上,放置于階梯厚度相同的數字鉛字標記,每張底片上放不同的透照編號,并與記錄對應,將射線束中心垂直試塊的中心。選擇固定的焦距(如700mm),在固定的管電流(5mA)和管電壓(如120kV)下,選擇不同的曝光量(如2mA·min、20mA·min、45mA·min等),得到120kV管電壓下不同曝光量的膠片;然后再選取140kV、160kV、180kV管電壓,不同曝光量,得到四組不同管電壓不同曝光量的膠片。
(3)暗室處理
將上述膠片,嚴格按照相同條件進行暗室處理,得到黑度呈梯度變化的底片。
(4)測定黑度
用黑度計測出底片上各階梯的黑度值,確定一定黑度(如D=2.5)的階梯厚度,將符合黑度為2.5的階梯厚度填入表格中。如果沒有正好為2.5的厚度,則根據黑度大于2.5的臺階與黑度小于2.5的臺階兩個厚度進行插入法計算得出。
曝光試驗記錄
(5)繪制曲線
取對數坐標紙,畫出縱坐標(曝光量)和橫坐標(厚度)的刻度,按曝光試驗記錄表格中的數據,如120kV時在橫坐標上找到4mm、8mm、10mm,向上作垂線分別交縱坐標的2mA·min、20mA·min、40mA·min于A、B、C點,以直線連接即得120kV管電壓的曝光曲線,按上述步驟繪制出該射線探傷機其他管電壓的曝光曲線,將固定條件列于圖上,如下圖所示。

E—T曲線繪制
以上只是介紹一個簡單方法,事實上,要想獲得準確的曝光曲線,應當用線性回歸法來求出曝光曲線的斜率。原則上點數越多,曲線越準。
曝光射線的核查
對使用中的曝光曲線,隨著X射線機使用時間的延長,管子的燈絲和靶等部件有可能老化,從而引起射線照射率的變化,此時若仍根據原先的曝光曲線定量某些參數,如管電壓、曝光時間等,底片的黑度將達不到規定要求,從而對比度和靈敏度將降低。因此,在實際使用中還要根據具體情況作適當修正或核查。按NB/T 47013.2-2015《承壓設備無損檢測 第2部分:射線檢測》標準規定,對使用中的曝光曲線,每年至少應該核查一次。射線設備更換重要部件或經較大修理后應及時對曝光曲線進行核查或重新制作。
曝光射線的一般使用方法
從E—T曝光線上求取透照時給定的厚度所需要的曝光量,一般都采用所謂“一點法”,即按射線束中心穿透厚度確定與某一些“kV”相對應的E。穿透厚度按曝光曲線的基準黑度值選擇。
1.基準黑度較低的曝光曲線
曝光曲線黑度較低,如下圖所示,D=2.5,應按焊縫部位最大穿透的厚度查曝光曲線,能保證母材部位黑度不致太高。若焊縫最大穿透厚度10mm,可使用的曝光參數有三組:120kV,40mA·min;140kV,8mA·min;180kV,2mA·min。具體選擇哪一組參數,則應根據工件厚度是否均勻,寬容度是否滿足,照相靈敏度、工作時間、效率等因素,以及相關標準要求等選擇高能量小曝光量的組合或低能量大曝光量的組合。
E—T曲線繪制
2.基準黑度較高的曝光曲線
曝光曲線的黑度較高時,如D=3.5,應按母材部位最大穿透厚度查曝光曲線確定管電壓和曝光量,使射線束中心熱影響區的黑度在3.5以上,而搭接標記處焊縫上的黑度也會在2.0以上。
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