Лекция 21 Источники излучения Подразделяются на источники ØКорпускулярного

Лекция 21. Источники излучения. Подразделяются на источники: ØКорпускулярного излучения; ØРентгеновского излучения. Для создания излучения можно использовать: ØРадиоактивные вещества (радиоизотопы); ØЭлектронная аппаратура (источники рентгеновского излучения); ØЛинейные ускорители; ØАтомные реакторы. Радиоизотопные источники. В их основе изотопы, которые получают путем облучения нерадиоактивных веществ в каналах атомных реакторов: и т. д. Радиоактивный изотоп – основная (активная) излучающая часть источника. Характеризуется активностью (Cu): Где: N – число распадов, t – время. С течением времени за счет распада радионуклидов число радиоактивных атомов уменьшается по экспоненте и, соответственно, уменьшается интенсивность излучения. Где: N 0 – число распадов в начальный момент времени; Nt – число распадов в момент t; T 1/2 – период полураспада; .

Время жизни изотопа можно определить по формуле: Изотопы имеют дискретный спектр изучения, состоящий из излучения частиц и γ квантов с различной энергией. Спектр излучения радиоизотопных источников однозначно определен природой вещества изотопа и не изменен. Спектр излучения дискретен и задается в виде таблицы. Конструкция изотопных источников. 1 2 3 4 5 1 – изотоп; 2 – герметик; 3 - защитный корпус (свинец); 4 - канал для излучения; 5 – подвижная крышка. Интенсивность источника во времени уменьшается, следовательно, при проведении испытания необходимо точно знать срок давности изготовления источника. Достоинство изотопных источников: ØНебольшие габариты и масса; ØНет необходимости в источнике питания; ØПостоянная готовность к работе. Недостатки: ØТребуются особые меры хранения; ØИзменяется активность излучения во времени.

Источники рентгеновского излучения Наибольшее распространение в неразрушающем контроле получила рентгеновская аппаратура. В ее основе лежит рентгеновская трубка, которая включена в состав рентгеновского излучателя, который, в свою очередь, является элементом моноблока, а моноблок это основной элемент рентгеновского аппарата. Рентгеновский аппарат содержит: Моноблок; ØСистему регулировки и управления; ØСистему биологической защиты. Состав моноблока: ØРентгеновский излучатель; ØТрансформатор; ØИсточник высоковольтного напряжения. Состав рентгеновского излучателя: ØРентгеновская трубка; ØМеталлический корпус; ØСистема охлаждения.

Рентгеновская трубка. Рентгеновская трубка – высоковольтный электровакуумный прибор предназначенный для генерации рентгеновских лучей. Она представляет собой замкнутый вакуумированный стеклянный или керамический сосуд, содержащий катод, анод, ускоряющие катушки, фокусирующие электроды, мишень и систему охлаждения. 2 3 4 5 1 7 10 8 9 6 1 – нить накала; 2 – катод; 3, 5 – фокусирующие электроды; 4 – фокусирующая катушка; 6 – мишень (вольфрам, углерод, др. тугоплавкие материалы); 7 – анод; 8 – колба; 9 – окно из бериллия; 10 – система охлаждения. Катод (2) является источником электронов, возникающих при нагреве до 2100÷ 2500 С. С помощью фокусирующей катушки и ускоряющих электродов поток направляется на мишень, находящуюся аноде. При соударении потока электронов с мишенью возникает тормозное (рентгеновское) излучение, которое выходит через окно из бериллия. Разрешающая способность трубки определяется радиусом фокусного пятна: Острофокусные диаметром 0, 1 ÷ 1, 0 мм; Микрофокусные диаметром меньше 0, 1 мм. Спектр рентгеновского излучения содержит две составляющие: ØТормозное (связано с напряжением на аноде и определяется физическими параметрами материала мишени); ØХарактеристическое (появляется при превышении определенного напряжения на аноде и также зависит от физических параметров материала мишени).

Сравнение источников изучения. Критерий Изотопы Рентгеновские источники По происхождению Естественное, в результате самопроизвольного распада ядер радиоактивных изотопов Искусственное, выделение энергии в виде квантов или фотонов при столкновении электронного пучка с мишенью По частотному спектру Характеристическое (дискретный) Непрерывный По энергии излучения Высокоэнергетическое излучение, жесткое – коротковолновое. Малоэнергетическое излучение, «мягкое» , длинноволновое. По области применения Контроль толстостенных изделий из тяжелых элементов, УУКМ. В полевых условиях. ПМ, ПКМ в условиях цеха.

Ø Ø Ø Индикаторы ионизирующего излучения Для преобразования распределения интенсивности или суммарной дозы ионизирующего излучения, полученного после взаимодействия с объектом контроля, в видимое изображение могут быть использованы следующие индикаторы: Рентгеновские фотопленки; Ксерорадиографические пластины; Радиолюминисцентные индикаторы; Электронно-оптические преобразователи (ЭОП); Рентгеновские видиконы. Наиболее широко используются в рентгеновском контроля е промышленных изделий рентгеновские фотопленки. 1. Рентгеновские фотопленки Они используют фотохимический эффект взаимодействия ионизирующего излучения с веществом и широко применяются для решения задач дефектоскопии и интроскопии. Основное их свойство: способность интегрировать падающие излучение, что позволяет получать чувствительность не хуже 1%. В состав чувствительного слоя пленок входит галоидная соль серебра в виде зерен, распределенная в желатине, которая под воздействием излучения изменяет окраску.

Изображение на фотопленке характеризует величина называемая степенью почернения (оптической плотностью изображения). Ф 0 – падающий световой поток; Ф – прошедший световой поток. Степень почернения (оптическая плотность) фотопленки (плотность негратива) зависит от произведения мощности экспозиционной дозы (Dэ) на время облучения (экспозиции - tэ) или от произведения интенсивности ионизирующего излучения (I) на время экспозиции (tэ). Причем есть область, где кривая Dэ – kп Itэ близка к прямой. Dк 2, 5 2 1 2, 0 3 Как видно из графика на определенном участке наблюдается прямолинейная зависимость между экспозиционной дозы и степенью почернения. Наклоном кривой определяет контрастность изображения. 1, 5 1, 0 0, 5 0 Где: kп – поправочный коэффициент. 1 2 3 1 4 5 6 7 8 1 – рентгеновская фотопленка; 2 – пленка с усиливающим экраном; 3 – вуаль. lgkп Itэ , c Область малых и больших экспозиций является не рабочей, поскольку степень почернения при малых дозах соизмерима с собственной вуалью пленки серого цвета, а при больших дозах – степень почернения попадает в область насыщения.

Для сокращения времени экспозиции и повышения чувствительности пленки обычно используют усиливающие экраны: ØМеталлические пластины; ØФлюоресцирующие покрытия на пластине. Эти элементы располагаются либо перед, либо за рентгеновской пленкой. Экран увеличивает засветку пленки либо за счет преобразования падающего рентгеновского или γ излучения в другие виды (например β – металлические экраны), которые в большей степени воздействует на эмульсию, либо за счет дополнительной засветки видимым светом. При этом время экспозиции снижается от 2 до 15 раз. Кроме того, при изготовлении фотопленок, эмульсию наносят с обеих сторон, что в два раза снижает время экспозиции. Зависимость спектральной чувствительности фотопленки от энергии квантов Максимальная чувствительность наблюдается при энергии квантов излучения ~ 45 к. ЭВ (Ua ~ 80 к. В). Чувствительность пленки обычно определяют величиной, обратной дозе облучения, необходимой для получения определенной степени почернения. Чаше всего чувствительность определяют по величине обратной экспозиционной дозе, выраженной в рентгенах, при которой степень почернения на определенное значение (0, 85) больше плотности вуали в пленке (S 0, 85). Для большинства пленок S 0, 85=18÷ 400.

Марки пленок: РМ 1÷ 3; РТ 1÷ 5; РЦ – 2 (цветные). Цветные пленки облегчают расшифровку результатов, т. к. цвета различать легче, чем оттенки серого. Цветные пленки позволяют проводить контроль изделий с большим перепадом толщины и плотностей материала объекта контроля. Один из важнейших показателей фотопленок – разрешающая способность, которая имеет размерность [линий/мм]. Для современных пленок она составляет 60÷ 180. Время проявки 30 -60 мин. Проявку осуществляют на автоматических установках АФ-40. Фотопленки используют в мелкосерийном и единичном производстве. Преимущество фотопленок: ØВысокая разрешающая способность; ØВозможность получения документов, которые хранятся длительное время. Недостатки фотопленок: ØДлительная обработки; ØИспользование драгоценных металлов.

Ксерорадиографические пластины Они используют электрический эффект воздействия ионизирующего излучения. Состоят из электропроводящего основания (латунь, алюминий) и тонкого (50÷ 300 мкм) полупроводникового слоя (аморфный селен). 12 ÷ 1013 ом см. Сопротивление его составляет 10 Перед экспозицией полупроводниковый слой равномерно заряжают электрическим зарядом при напряжении (U~0, 6÷ 1, 0 к. В). Время зарядки 10 ÷ 15 сек. Время хранения пластины до использования не более 1 час. Затем пластину помещают за объектом контроля и проводят экспозицию. Прошедшее излучение частично уменьшает заряд на пластине, причем тем больше, чем больше его интенсивность. Сопротивление при этом уменьшается до 107 ÷ 108 ом. см. Изображение объекта контроля в виде электростатического рельефа, которое имеет практически не ограниченную разрешающую способность, превращают в видимое (проявляют). Время хранения до проявки не более 1 час. Визуализацию электрического заряда осуществляют путем напыления на пластину сухого порошка или нанесения жидкого пигмента заряженного противоположным зарядом (Порошки: КСЧ-5, ПСЧ-1, ПСЧ-7 и т. д. ). Размер порошинок составляет порядка 0, 1 ÷ 20 мкм. Порошинки пропускают через электрод с напряжением 12 к. В. Время проявки 5 ÷ 40 сек. Сухой способ проявки обеспечивает разрешающую способность 60 линий/мм, а жидкий – 120 линий/мм. Порошок можно перенести на бумажный носитель контактным способом, но при этом разрешающая способность снижается в 1, 5 ÷ 2 раза. Пластина выдерживает 500 -1000 экспозиций. Используемая установка: ЭРГА-М, ЭГУ-77.

Ø Ø Ø Ø Преимущества: Высокая производительность; Относительно высокое качество изображения; Многократность использования. Недостатки: Ограниченная зона покрытия: Возможность появления ложных дефектов при длительном использовании пластин за счет появления царапин; Плохое качество передачи полутонов; Высокая жесткость пластины, ее нельзя обогнуть вокруг объекта контроля.

Ø Ø Радиолюминесцентные индикаторы Изготавливают на основе: Люминофоров в виде экранов; Монокристаллов (сцинтилляторов). Они преобразуют падающее ионизирующие излучение в видимое свечение в результате люминесцентного эффекта. Это позволяет осуществлять контроль непосредственно в течение технологического процесса, в отличие от рентгеновских фотопленок и ксерорадиографических пластин, и фиксировать видимое изображение с помощью фото- или телеаппаратуры. люминофоров используют Zn. S, Cd. S и др. , которые наносят на пластину. Свечение белого, или желто-зеленоватого цвета. Разрешающая способность 6 ÷ 17 линий/мм. Сцинтилляторные монокристаллы изготовляют из неорганических веществ (Na. I, KI и др. ) виде пластин или дисков. При взаимодействии излучения с кристаллом наблюдаются короткие (10 -9 с) вспышки света (сцинтилляции - фотоэффект). Число вспышек зависит от интенсивности излучения. Эти кристаллы являются основой для создания счетчиков с фотоэлектронными умножителями (ФЭУ) и рентгеновских электроннооптических преобразователей (РЭОП) и других устройств для преобразования излучения в видимое изображение. Преимущество – оперативный контроль непосредственно в технологическом процессе и большое быстродействие. Недостатки – относительно низкая разрешающая способность.

Радиационные электронно-оптические преобразователи (РЭОП) РЭОП служат для преобразования ионизирующего излучения в видимое изображение, либо для усиления яркости изображения. В первом случае имеется мишень, чувствительная к ионизирующему излучению (сцинтилляторный кристалл). Возникающие световые вспышки направляются в сторону фотокатода, создающего поток свободных электронов, которые, в свою очередь, направляются на чувствительный экран. Свечение экрана пропорционально числу электронов, т. е. интенсивности проходящего через объект контроля излучения. Во втором случае (фотоэлектронные умножители – ФЭУ) также используют сцинтилляторный кристалл, но затем ставят несколько электронно -оптических преобразователей (ЭОП )(до 5). От числа ЭОП зависит яркость свечения экрана, связанная с интенсивностью падающего излучения. Марки РЭОП РУ-135, РУ-230. Позволяют определить размер дефектов, составляющих 3 ÷ 5 % толщины изделия. Разрешающая способность: 1, 5÷ 2 линий/мм. Преимущество: Ø Оперативность получения информации; Ø Высокое быстродействие (10 -6 ÷ 10 -7 с); Ø Высокая яркость изображения.

Рентгеновские видиконы – это специальные передающие телевизионные трубки, которые позволяют получать электрический сигнал об интенсивности ионизирующего излучения, прошедшего через объект контроля, и преобразовать его в видимое изображение на телевизионном экране. В основе их создания также лежат сцинтилляторные кристаллы. Один из главных конструктивных элементов полупроводниковая мишень чувствительная к рентгеновскому излучению (аморфный селен, окись цинка, окись свинца, сернистая сурьма и т. д. ). Входное окно закрыто тонкой алюминиевой пластиной, которая защищает от других видов излучения. На их основе выпускаются прикладные телевизионные трубки марок ЛИ-417, ЛИ 423 и телевизионные установки (ПТУ-38, ПТУ-39) а также телевизионные рентгеновские микроскопы. Преимущество: ØВысокая производительность; ØВозможность контроля изделий малой толщины. Недостатки: ØОграниченный размер мишени, что снижает размер зоны контроля; ØНизкая чувствительность.

Первичные преобразователи ионизирующего излучения в электрические сигналы К ним относятся: Ø Ø Ø Фотоэлектронные умножители Ионные приборы Полупроводниковые устройства первичные преобразователи электрический сигнал q q Рентгеновские видиконы Электронно-вакуумные приборы вторичные преобразователи в видимое изображение ФЭУ и рентгеновские видиконы были рассмотрены выше. Ø Ø Ø 1. Ионные приборы Принцип действия ионных приборов основан на взаимодействие ионизирующего излучения с газом, в котором оно создает свободные носители зарядов. К ним относят: Ионизационные камеры; Пропорциональные счетчики; Счетчики Гейгера - Мюллера. От первого к третьему устройству растет ток выходного сигнала в

Ионные приборы Принцип действия ионных приборов основан на взаимодействие ионизирующего излучения с газом, в котором оно создает свободные носители зарядов. I, A 105 α 100 10 -5 10 -10 1 2 3 10 -15 10 -20 0, 2 0, 4 0, 6 0, 8 1 1, 2 1, 4 U, к. В Вольтамперная характеристика газоразрядных приборов при регистрации излучения: 1 – ионизационная камера; 2 – пропорциональные счетчики; 3 счетчики Гейгера - Мюллера. Работают с любым видом излучения. Лучше всего с α и β излучениями. С γ излучением хуже. Поэтому часто стенки камеры покрывают материалом, который преобразует один вид излучения в другой. В ионизационных камерах все электроны, появившиеся от воздействия ионизирующего излучения собираются анодом. При этом выходной ток мал. Пропорциональные счетчики и счетчики Гейгера – Мюллера работают в режиме несамостоятельного разряда и создают при попадании ионизирующего излучения большие импульсы тока за счет эффекта газового усиления (от 10 до 106 раз). При попадание излучения внутрь камеры прибора происходит ионизация газа. Образующиеся заряженные частицы направляются к аноду. Выходной сигнал в счетчиках Гейгера – Мюллера 1÷ 50 В, что позволяет его использовать без усиления.

Преимущества: ØВысокая чувствительность; ØВысокое быстродействие. Недостатки: Сведения об интенсивности излучения получаем только в точке; ØХрупкость; ØБольшие габариты; ØОграниченные возможности по регистрации параметров излучения. 2. Полупроводниковые приборы Работают на основе внутреннего фотоэффекта. При воздействие излучения изменяется удельная электрическая проводимость полупроводника за счет изменения числа носителей заряда (электронов, дырок – p, n, p переход). Используют: 1. Полупроводниковые резисторы. Недостаток – большая инерционность (20 ÷ 60 с. ). 2. Многослойные полупроводниковые детекторы; 3. Поверхностно барьерные детекторы; 4. Полупроводниковые диффузионно-дрейфовые детекторы.

Преимущества: Ø Высокая эффективность регистрации различных излучений (1%); Ø Большая энергетическая разрешающая способность; Ø Высокое быстродействие (0, 5 мкс); Ø Особенно удобны, когда необходимо измерить два параметра: Интенсивность излучения и энергию квантов. Недостатки: ØНа их основе можно создавать только одноточечные приборы или их должно быть большое количество. Чаще всего используют: ФЭУ, ионные и полупроводниковые приборы при радиометрии для решения задач толщинометрии и при контроле физико-химических свойств. На их базе создают одноточечные приборы. Они просты в изготовлении, обладают высокой чувствительностью, но меньше скорость получения информации по сравнению с телевизионными трубками. Если прибор использовать с механической приставкой для сканирования по площади, то его можно использовать для дефектоскопии.

Лекция 22. Радиационная дефектоскопия и интроскопия Эти технологии служат для обнаружения дефектов в изделии и изучения его внутреннего строения путем анализа прошедшего излучения, причем чаще всего за счет преобразования излучения в видимое изображение. Обобщенная схема радиационного контроля приведена на рис. 1 – источник излучения; 2 – защитная камера; 3 – затвор; 4 – фильтр; 5 – объект контроля; 6 – компенсатор (выравнивает толщину объекта контроля до одинаковой по всей площади); 7 – маркировочный знак, служит для идентификации объекта контроля; 8 – эталон чувствительности (помещается в месте с наихудшими условиями просвечивания, обычно на краях изделия, и где появление дефектов наименее вероятно); 9 – индикатор излучения; 10 – блок вторичной обработки; 11 – экспонометр; 12 – биологическая защита Основные задачи при контроле получение изображения с достаточными: ØЯркостью; ØКонтрастностью; ØЧеткостью; ØДостоверное определение размеров и формы дефектов.

Технология контроля 1. 2. 3. 4. 5. 6. Выбираются источник излучения (рентгеновский или изотопный) и индикатор (рентгеновские фотопленки, ксерорадиографические пластины, телевизионные трубки и т. п. ) с учетом размера и свойств объекта контроля. Выбираются условия просвечивания: взаимное расположение источника, объекта контроля, индикатора, время экспозиции и электрические параметры источника излучения (обычно по таблицам и номограммам). Осуществляется размещение и подготовка объекта контроля: установка эталона, маркеров знака и очистка поверхности. Экспозиция. Обработка индикатора для получения видимого изображения проявка, фиксация, промывка, сушка – с в случае рентгеновских фотопленок). Расшифровка результатов (используются негатоскопы).

Радиография – это метод радиационного контроля, в котором для регистрации результатов используют рентгеновские пленки (прямой метод) или ксерорадиографические пластины (метод переноса изображения). Качество рентгеновских негативов определяет выявляемость дефектов и характеризуется тремя параметрами: • Оптической плотностью (лучше всего 1, 2 ÷ 2, 2); Контрастностью изображения (S): – это различие оптической плотности наиболее темных и светлых участков (дефектного и бездефектного участков). Человеческий глаз различает контрастность 0, 02. Где: Lд, L – яркость дефектного и бездефектного участков, H – нерезкость; Δb – ширина дефекта. • Резкостью, которая определяется нерезкостью изображения. Это ширина перехода от темного к светлому участку. Нерезкость изображения Н (мм) – размытость краев изображения на снимке. Должна быть H<0, 2 мм. Она зависит от: ØГеометрической нерезкости; ØНерезкости рассеяния (внутренней), определяемой структурой пленки; ØНерезкости смещения в результате механических перемещений источника излучения, объекта контроля или детектора.

Последовательность выбора параметров промышленной радиографии. v Метод радиографии; v Источник излучения; v Детектор (индикатор). Последовательность выбора: ØЭнергетический спектр (энергия) Еизл. ; ØМощность экспозиционной дозы Р (МЭД); ØПлотность ρ и атомный номер Z материала; ØЛинейный коэффициент ослабления μ; ØДозовый фактор накопления В. Он характеризует рассеяние излучения в материале изделия в зависимости от линейного коэффициента ослабления и толщины объекта контроля δ: Где: Мп – интенсивность прошедшего (нерассеянного) излучения; Мр – интенсивность рассеянного излучения. ØЭффективность регистрации детектора (Q), определяет его способность реагировать на воздействие ионизирующего излучения в определенном диапазоне энергий (спектральная чувствительность пленок – различие в плотности негатива при одной и той же дозе); ØРазрешающая способность R; ØАбсолютная чувствительность Wабс. Это размер минимального выявляемого дефекта.

ØОтносительная чувствительность Wотн. Определяется отношением размера выявляемого дефекта (Δδmin) или элемента эталона чувствительности к толщине δ объекта контроля и выражается в %. Где: üΔDmin – минимальная разность плотностей почернения различаемая глазом или прибором. Определяется опытностью оператора, яркостью экрана (30 к. Д/м 2 тогда различается ΔDmin 0, 006), условиями контроля; üВ – дозовый фактор накопления ; üS – контрастность радиографической пленки; üμ – линейный коэффициент ослабления , где Е – энергия излучения; üН – нерезкость; üδ – толщина изделия; üΔδ – размер дефекта.

Определение выявляемости дефектов.

Однако, для большинства изделий сложного химического состава не всегда возможно определить μ и ряд других параметров. Поэтому чаще определяют относительную чувствительность метода и для этого в радиографии используют эталоны Где: Δδ – толщина канавки; δэ – толщина эталона; Считается хорошей чувствительность 1÷ 3%. 1 – эталон; 2 – рентгеновская фотопленка. Радиография фиксирует дефекты типа несплошностей или посторонних включений, но не регистрирует дефекты типа расслоения, т. к. толщина при этом остается постоянной.

При контроле необходимо учитывать чувствительность метода. Где: δmax – максимальная толщина изделия при которой можно обнаружить данный дефект, т. е. при относительной чувствительности 1% и размере дефекта 50 мкм максимальная толщина объекта контроля, при которой дефект будет зарегистрирован, составляет 5 мм. К каждому изделию под каждый тип дефекта конструируется свой эталон.

Факторы, влияющие на чувствительность радиографии 1. Геометрические условия просвечивания 1. 1. Взаимное расположение источника излучения, объекта контроля и индикатора. 1. 2. Расстояние между объектом, источником и индикатором Изменение этих расстояний может приводить к двум последствиям: Увеличению изображения дефекта, по сравнению с реальным; Появлению нерезкости изображения. Пример: F=10 и а=1 Кув= увеличение 10: 9=1, 11, а если F=100 и а=1 Кув = увеличение 100: 99=1, 01. Следовательно, для получения реального изображения фокусное расстояние надо; ØУвеличивать расстояния (F), что приводит к выбору более мощного источника излучения, т. к. интенсивность излучения обратно пропорциональна квадрату расстояния. F – фокусное расстояние; b – размер ØУменьшать расстояние от дефекта до индикатора дефекта; l – видимое изображение; а - (обычно пленку плотно прикладывают к объекту расстояние от дефекта до индикатора. контроля).

Кроме искажений размеров дефектов взаимное расположение источника излучения, объекта и индикатора влияет на появление нерезкости изображения. Существует всего 3 причины появления нерезкости, одна из них связана с геометрическими условиями просвечивания и используемой апаратурой. А). Источники излучения имеют конечные размеры окна источника излучения, из которого выходит пучок излучения (ΔФ). Из формулы следует, что для уменьшения нерезкости можно: üУменьшать размер окна источника излучения, что сложно, т. к. аппаратура стандартна; üУвеличивать фокусное расстояние, что невыгодно; üПомещать индикатор ближе к поверхности объекта контроля. Минимальный размер определяемого дефекта можно оценить по формуле: Н – нерезкость изображения

Кроме того, к появлению нерезкости (размытости) могут приводить еще два фактора: Б). Конечная разрешающая способность индикатора, которая зависит от: ØЗернистость структуры фотоматериала; ØПоявление вторичных электронов и других видов излучения при использовании усиливающих экранов, которые приводя к дополнительной засветке и появлению вуали; Ориентировочно можно считать величину внутренней нерезкости Нв ~0, 2 мм – для фотопленок без экранов; 0, 3 фотопленок с металлическими экранами; 0, 7 – при использовании флюоресцирующих экранов. В). Относительные механические перемещения источника, объекта контроля и индикатора за счет вибрации от внешних возмущений. Величина нерезкости будет соответствовать эквивалентному перемещению за время экспозиции. В этом случае размер минимального выявляемого дефекта можно оценить как: где: Нп – величина смещения при механических перемещениях. 1. 3. Искажение изображения за счет изменения телесного угла. Для уменьшения искажений формы необходимо стремиться к уменьшению телесного угла.

2. Рассеяние излучения. Оно приводит к появлению зернистости структуры индикатора и возникает из-за появление вторичных электронов при использование усиливающих экранов, а также из-за отражения основного пучка излучения при попадании его на посторонние предметы. При этом вторичное излучение падает на рентгеновскую пленку под различными углами и приводит к появлению ложных дефектов. Для исключения этого явления рентгеновский пучок дефрагируют, используя каллиматоры. Кроме того, на индикаторе может появляться вуаль, которая затрудняет расшифровку результатов контроля. 3. Плотность и толщина материала объекта контроля. Чувствительность метода повышается при контроле более плотных материалов, более тонких, при использовании более мягкого излучения, при использовании высококонтрастных рентгеновских пленок (РТ-4, РТ-5).

Особенности использования изотопных источников в радиографии. Контроль с использованием изотопных источников является наиболее сложным вариантом контроля, поскольку интенсивность излучения меняется во времени и, соответственно, меняется яркость изображения. Интенсивность излучения от изотопного источника, прошедшего через объект контроля: Интенсивность излучения от изотопного источника, прошедшего через объект контроля на дефектном участке: Где: μд – линейный коэффициент поглощения материала дефекта; Х – размер дефекта. Тогда, контрастность изображения будет определятся разностью между In и Iд. Таким образом, при любых видах радиографии на контрастность изображения, которая определяет возможность обнаружения дефектов, влияют три основных фактора: Ø Разность линейных коэффициентов поглощения материала изделия и дефекта; Ø Размер дефекта в направлении просвечивания; Ø А также условия осуществления контроля Это следует из выше приведенной формулы.

Расшифровка результатов контроля состоит в установке причин вызвавших изменение индикатора. Для просмотра рентгеновских пленок используют негатоскопы. Требования к изображению: Должен быть виден весь объект контроля с эталонами и маркировочными знаками; Не должны проявляться дефекты пленки и фото обработки; Минимальная и максимальная плотность почернения должны быть не меньше и не больше предельных значений; Плотность почернения, как правило, определяют на денситометрах или микрофотометрах, а также на эталонных пленках с различными степенями почернения. Ø Ø Ø Возможности радиографии в обнаружении различных типов дефектов 1 + темн. – светл. I 2 3 4 5 6 7 1 – повышенное содержание наполнителя; 2 – выступ; 3 – впадина; 4 – разнотолщинность; 5 – пора; 6 – расслоение (не регистрируется); 7 – вкрапление более плотного материала.

Особенности цветной радиографии Для особо ответственных изделий используется цветовая радиография, поскольку черно-белый снимок содержит один оценочный параметр – яркость серого оттенка, а человеческий глаз различает только около 15 градаций серого. Цветное изображение – позволяет получить два добавочных параметра: цвет и насыщенность снимка, что увеличивает его информативность. Существует два способа получения цветных изображений: 1. Косвенный – получают несколько снимков с разной интенсивностью излучения и временем экспозиции на черно-белой пленке. Затем черно-белое изображение (негатив) раскрашивают в различные цвета. Причем каждому оттенку серого соответствует свой цвет. Раскраску можно осуществлять с помощью компьютера. 2. Метод прямой экспозиции – использование цветных пленок (РЦ-2). Преимущества цветной радиографии: ØЛегче оценивается разнотолщинность; ØТочнее определяется граница дефектов; ØЛегче расшифровываются результаты для изделий с большим перепадом толщины, либо плотности.

Спасибо за внимание