Рентгеновское изображение

Рентгеновское излучение состоит из тормозного и характеристического. Образование излучения происходит в рентгеновской трубке (рис. 5.1). Катод, изготовленный из вольфрамовой проволоки, при пропускании тока нагревается до высоких температур и начинает испускать электроны, направляющиеся на анод в форме пластины из вольфрама или молибдена, из которой исходит так называемое тормозное излучение. Это излучение является

/ — анод; 2 — электроны; 3 — катод; 4 — контакты нити накала катода; 5— рентгеновское излучение

а — рентгеновским излучением, б — гамма-излучением; / — усиливающие экраны, 2 — рентгеновская пленка, 3 — кассета, 4 — рентгеновское излучение, 5 — рентгеновская трубка, 6 — гамма-излучение, 7 — свинцовый кожух, 8 — ампула радиоактивного вещества

При просвечивании сварных соединений гамма-излучением источником излучения служат радиоактивные изотопы: кобальт-60, тулий-170, иридий-192 и др. Ампулу с радиоактивным изотопом помещают в свинцовый контейнер. Техника просвечивания сварных соединений гамма-излучением подобна, технике рентгеновского просвечивания. Этим 'способом выявляют аналогичные внутренние дефекты по потемнению участков пленки, помещенной в кассету. Гамма-излучение отличается от рентгеновского большей жесткостью и меньшей длиной волны, поэтому оно может проникать в металл глубже, чем рентгеновское излучение. Оно позволяет просвечивать металл толщиной до 300 мм. Благодаря портативности аппаратуры

2. Тормозное рентгеновское излучение, возникающее при электронной бомбардировке материалов.

5 - рентгеновское излучение

Проходя через металл отливки, рентгеновские лучи частично поглощаются им, частично пронизывают металл, частично отражаются многочисленными поверхностями металлических кристаллов, давая рассеянное вторичное рентгеновское излучение. Интенсивность поглощения рентгеновских лучей металлом зависит от плотности элемента и от его места в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева, от атомного номера. Чем больше атомный номер просвечиваемого элемента, тем больше он поглощает рентгеновских лучей. Поглощенная энергия рентгеновских лучей вызывает появление "скрытого изображения" за счет изменений бромистого серебра, находящегося в эмульсии, и превращения его в металлическое состояние на экране установки или фиксирования изображения на фотопленке.

1 — рентгеновские, генерирующие рентгеновское излучение;

3 — методы, в которых применяют специальные ускорители электронов и получают рентгеновское излучение большой мощности.

5 — рентгеновское излучение

ператур и начинает испускать электроны (термоэлектронная эмиссия). Электроны при приложении к катоду и аноду высокой разности потенциалов ускоряются и бомбардируют анод, из которого исходит тормозное и характеристическое рентгеновское излучение. Участок поверхности мишени, на котором преимущественно тормозится пучок элект-

Наряду с рентгенографированием, т. е. экспозицией на пленку, применяют рентгеноскопию, т. е. получение сигнала о дефектах при просвечивании металла на экране. Экран покрывают флюоресцирую-" щими веществами (платино-синеродистый барий, сернистый цинк и др.), которые дают свечение при действии рентгеновского излучения;. В связи с различной степенью поглощения излучения в разных участках металла свечение различно. Контроль рентгеновским излучением с использованием экранов применяют в сочетании с те» левизионными устройствами, преобразующими рентгеновское изображение в видимое (установка типа РИ — рентгенотелевизионный интроскоп). Чувствительность рентгеноскопического контроля не уступает рентгенографическому (1% и более), а производительность выше. Преимуществом рентгенографии является наличие документа о качестве соединения в виде пленки.

Схема рентгеновского просвечивания объекта: / - источник рентгеновского излучения; 2- пучок рентгеновских лучей; 3 -деталь; 4- внутренний дефект детали; 5- не видимое глазом рентгеновское изображение за деталью; 6— регистратор рентгеновского изображения

РЕНТГЕНОДЕФЕКТОСКОПИЯ — контроль изделий и материалов с помощью рентгеновских лучей. Рентгеновское изображение может быть обнаружено и зафиксировано различными регистраторами рентгеновского излучения, установленными за объектом. В простой схеме просвечивания (рис. 1) контуры рентгеновского изображения, не видимые гла-зом, показаны штриховкой. Источником рентгеновских лучей

геновских лучей; з — просвечиваемый объект; 4 — внутренний дефект; 5 — рентгеновское изображение за объектом (не видимое глазом); 6 — регистратор рентгеновского изображения.

Флуороскопич. метод основан на св-ве нек-рых веществ (солей кадмия, цинка, вольфрама; монокристаллов иодита цезия, кальция, натрия и др.) светиться под действием рентгеновских лучей. Яркость свечения этих веществ связана с интенсивностью действующих рентгеновских лучей. Благодаря этому св-ву невидимое рентгеновское изображение может быть преобразовано в видимое экраном, изготовленным из перечисленных веществ. Флуороскопич. метод обладает меньшей чувствительностью к выявлению дефектов, но он более производителен, чем фотометод. Малая чувствительность метода связана с пек-рым несовершенством человеч. глаза: глаз начинает воспринимать свечение экрана только при определенной его яркости; он способен различать два смежных поля светящегося экрана только в том случае, если отношение яркости этих полей будет не меньше 1,15. Кроме того, сам флуоресцирующий экран (если он состоит из поликристаллов светящегося вещества) обладает зернистостью, к-рая ограничивает его разрешающую способность.

Яркость рентгеновского экрана ограничена, она обычно не превосходит 1—2 апо-стильба. В сотни раз большую яркость обеспечивает электроннооптический преобразователь (ЭОП), т. е. электроннолучевая трубка, в к-рой рентгеновское изображение объекта преобразуется четырежды: в световое на флуоресцирующем входном экране, в электронное на фотокатоде, в ускоренное электронное на аноде и опять в световое (с повыш. яркостью) на выходном экране ЭОП. Высокая яркость выходного экрана ЭОП позволяет использовать его для рентгеновского контроля более толстостенных изделий, чем при работе с обычным флуоресцирующим экраном, получая при менее мощных источниках рентгеновского излучения лучшую выявляемость нек-рых дефектов, чем на экране. Недостатком ЭОП является малая разрешающая способность (всего 2—3 мин/мм, в то время как рентгеновские пленки в среднем имеют 60—70 мин/мм). Это ограничивает их применение в рентгеновском контроле ответств. сварных изделий, т. к. тонкие трещины, не-провары и слабую пористость ЭОП не обнаруживает; ЭОП используется гл. обр. для рентгеновского контроля литья. Схема устройства ЭОП с блоком питания и расположение аппаратуры при просвечивании объекта показаны на рис. 4.Ионизац. метод применяется гл. обр. для дефектоскопии изделий с плоско-параллельными поверхностями и для контроля нарушения толщины материала (см. Ионизационный метод рентгена- и гамма-дефектоскопии). Др. методы выявления дефектов продолжают совершенствоваться (см. Ксерографическая рентгена- и гамма-дефектоскопия). Дефекты, выявленные рентгеновскими методами, классифицируются по характеру, величине, количеству и расположению в изделии. Допустимость тех или иных дефектов в изделии определяется технич. условиями на данное изделие, путем сравнения контро-

Для неразрушающего контроля установки с преобразователями ионизирующих излучений в видимый свет оснащают телевизионной аппаратурой. Если в качестве источника излучений служит рентгеновский аппарат, то установки называют рентегенотеле-визионными. Телевизионные установки передают рентгеновское изображение на безопасное расстояние, позволяют усилить яркость и увеличить размер изображения дефектов. Телевизионное изображение можно записать на пленку. Схемы устройств пре-

Техника исследования. Для получения изображения пучок рентгеновских лучей направляется на испытуемый сварной шов (фиг. 289). Проходя шов, лучи частично поглощаются и, действуя на находящуюся за объектом фотоплёнку, дают рентгеновское изображение.

Находят применение ттоды ^рентгенографии,с помощью изотопного источника излучения. Такой источник вводится во внутренние полости, и на фотопленке, расположенной за просвечиваемой деталью, получается рентгеновское изображение. По снимку можно обнаружить наличие трещин, обрывов, сколов и т. п. Они в меньшей степени поглощают излучение и потому проявляются на пленке в виде затемненных зон.

В УРИ, представленных на рис. 4, рентгеновское изображение просвечиваемого объекта преобразуется в видимое люминесцентным рентгеновским экраном. Его яркость усиливается ЭОПом и проецируется на фотокатод передающей телевизионной трубки. В системах первого типа основное усиление яркости изображения происходит в РЭОПе, и затем изображение передается на малочувствительную телевизионную трубку типа видикона.

Веерный пучок излучения, сформированный коллиматором, взаимодействует с исследуемым объектом, в результате чего во входной плоскости линейки матричных детекторов формируется одномерное рентгеновское изображение просвечиваемой части объекта. Преобразование рентгеновского изображения в детекторах происходит одновременно по всей длине линейки преобразователя. После интегрирования квантов рентгеновского излучения в каждом детекторе и усиления коммутирующее устройство передает сигнал через аналого-цифровой преобразователь в блок памяти. Здесь записывается сигнал, адекватный рентгеновскому изображению части просвечиваемого объекта, т.е. формируется один столбец (строка) изображения. При перемещении объекта (либо системы излучатель - преобразователь) аналогично сканируются следующие его участки и в блоке памяти заполняется двумерная матрица, соответствующая изображению всего просвечиваемого объекта. В процессе записи каждого столбца изображения по команде с блока управления сигнал поступает на видеоконтрольное устройство из устройства памяти через аналого-цифровой преобразователь. Оператору предъявляется теневое изображение просвечиваемого объекта.