无损检测教学资料（李灼华）2.1射线检测的物理基础.pptVIP

电离辐射： 直接电离辐射通常是那些带电离子，如阴极射线、b射线、a射线和质子射线等。由于它们带有电荷，所以在与物质发生作用时，要受原子的库伦场的作用而发生偏转。 间接电离辐射是不带电的离子，如x射线、g射线及中子射线等。由于它们属于电中性，不会受到库伦场的影响而发生偏转，且贯穿物质的本领较强，故广泛地被用于无损检测。 * * 2.1射线检测的物理基础 第二章 射线检测 2.1.1 射线的种类 射线——波长较短的电磁波叫射线，那些速度高、能量大的粒子流也叫~. 射线（辐射） 非电离辐射：能量很低，因而不足以引起物质发生电离的射线，如微波辐射、红外线等； 电离辐射：指那些能够直接或间接引起物质电离的辐射。 2.1.2 射线的产生 (一)x射线的产生 x射线源即x射线发生器（也称x射线管）主要由三部分组成： 1.发射电子的灯丝(阴极)； 2.受电子轰击的阳极靶面； 3.加速电子的装置一高压发生器，其核心部分为X射线管。 管电压：几十至几百千伏电压。 波长：0.01～50nm，它是一种混合线，即由连续x射线和标识x射线组成。 2.1.2 射线的产生 (一)x射线的产生 x射线源即x射线发生器 2.1.2 射线的产生 (一)x射线的产生 2.1.2 射线的产生 (一)x射线的产生 2.1.2 射线的产生 (一) x射线的产生 连续x射线主要是由于管电压波型不同，使电子的加速程度不同，这样就不可能使所有电子转换为x射线。另外，电子在阳极靶上受热程度不同，转换为x射线的能量或波长也不同，并呈连续分布。 当管电压超过某一临界值时，电子能量增高到足以使原子中的核外电子激发或脱离原子时，此时原子在低能级处于稳定态的核外电子向高能级升迁或被击出，这样，当一个内层电子被激发，就可能引起一系列外层电子的跃迁。外层高能级上的电子向内层低能级跃迁将释放出多余能量，而以x射线形式呈现，其能量或波长是确定的，这样就形成了标识（特征）x射线。 在工业探伤中所获得的x射线谱中既有连续谱，也有标识谱，标识射线与连续射线能量相比要小得多，所以起主要作用的是连续谱。 2.1.2 射线的产生 (一) x射线的产生 2.1.2 射线的产生 (一) x射线的产生 影响x射线的强度的因素： 1.与阴极发射的电子数量（管电流）成正比； 2.与作用在x光管的高压（管电压）的平方成正比； 3.与阴极材料的原子序数成正比（原子序数越大，x射线转换率越高）。 常用的阳极靶材料为钨。 2.1.2 射线的产生 (一) x射线的产生 x射线强度在空间的分布随x射线的投射方向与阴极电子束的夹角不同而发生变化。如图所示。 2.1.2 射线的产生 (一) x射线的产生 普通x射线管真空度为1.333x10-4~1.333x10-5Pa。 大约有1%的动能被转化为x射线，绝大部分动能一热能的形式使阳极靶面温度升高。 2.1.2 射线的产生 (二) γ射线的产生 由放射性物质产生。 放射性物质： 天然放射性物质——镭-226、铀-235； 人工放射性物质——钴-60、铱-192、铯-137、铥-170。 2.1.2 射线的产生 1）0.5~2mm钢 2）4~5钛合金 3）1~5镁 0.034~0.231 282天 58Ce144 铈 与铕相似 0.084 120天 69Tu170 铥 1）1~15mm钢 2）2~30钛合金 3）2~50铝、镁 0.06~0.13 1.7+-0.2年 63Eu155 铕 与铯相似 0.136~0.88 75+-3天 77Ir192 铱 透视60mm以下的钢铁制件 0.085~0.65 2.3年 55Cs134 铯 与钴相同 0.06~1.188 111.2+-0.5天 73Ta182 钽 透视300mm以下的钢铁制件 1.17 5.3年 27Co60 钴 适用范围 获得方式 射线能量（百万电子伏特） 半衰期 化学符号 同位素 名 称 2.1.2 射线的产生 (三) 中子射线的产生 任何能使原子核受到强烈激发的方式都可以用来获得中子。 1. 同位素中子源——利用天然放射性同位素(如镭、钋po等)的a粒子去轰击铍，引起核反应而产生中子，但中子强度较低； 2. 加速器中子源——用被加速的带电粒子去轰击适当的靶，可以产生各种能量的中子，其强度比普通同位素中子源要高出好几个数量级； 3. 反应堆中子源——利用重核裂变，在反应堆内