1.将两块薄板并列在一起进行射线透照,设其中一块薄板材料质为A,厚度为TA,另一块材质为B,厚度为TB,若A、B的底片黑度分别为DA和DB,试证:
DA-DB=0.3GAB(TB/HB-TA/HA) (HA,HB--A,B的半价层,GAB--胶片在DA和DB之间的平均梯度,又假定是单一波长Χ射线,且为薄板,散射线影响可忽略不计)
证:设无吸收体时的X射线强度为I0,透过厚度TA,TB后的X射线强度分别为IA,IB,则:
IA=I02(-TA/HA)--(1), IB=I02(-TB/HB)--(2),电火花检漏仪 http://www.dianhuohuajianlouyi.com (1)÷(2)得:IA/IB=2[(TB/HB)-(TA/HA)]
lgIA-lgIB=[(TB/HB)-(TA/HA)](lg2)=0.3[(TB/HB)-(TA/HA)]--(3),∵GAB=(DA-DB)/(lgIA-lgIB)
∴DA-DB=GAB(lgIA-lgIB),代入(3)得:DA-DB=0.3GAB(TB/HB-TA/HA)
2.已知γ光子的波长λ为0.35A,求此波长下γ光子的能量为多少电子伏?
解:∵E=hν=hc/λ=12.395/λ ∴E=12.395/λ=12.395/0.35=35414.3ev
3.当阳极靶采用钨(Z=74),管电压为350KV,管电流10mA,求X射线的转换效率是多少?(η=1×10-9)
解:∴η=ηzv=1×10-9×74×350000=0.0259=2.59% ∴X射线的转换效率为2.59%
4.当X射线的最短波长是0.5埃,试求最大波长?
解:λmax=1.3λmin=1.3×0.5=0.65埃
5.在某管电压下产生的X射线穿过某物质其半值层为o.5cm,则它的十分之一值层是多少?
解:半值层0.5cm时,μ=(ln2)/0.5=1.39cm-1,十分之一值层时ln10=1.39X,
X=(ln10)/1.39=1.65cm
6.透过厚铝板的X射线窄射束的照射剂量率是400x10-7C/Kg,再透过20mm厚的铝板时,剂量率变为200x10-7C/Kg,那么再透过10mm厚的铝板时,剂量率为多少?
解:I1=I0e-μx1,200*10-7=400*10-7*e-2μ,μ=(ln2)/2,再按I2=I0e-μx2,这里
x2=20+10=30mm=3cm,代入各参数即可求得I2=141x10-7C/Kg
7.10个月前购进192Ir源,当时的射源强度为148x1010Bq,现在的强度为多少?(按每月30天计算)
解:192Ir源的半衰期为75天,则λ=0.693/T1/2=0.693/75,根据G=G0e-λt,t=10x30(天),代入得G≈9.25x1010Bq
8.已知透过观片灯窗口的光照度为50000lx,若透过底片的光强不少于50lx,则该观片灯能观察底片的最大黑度值为多少?
解:设L0=50000lx,L=50lx,则Dmax=lg(L0/L)=lg(50000/50)=3
9.200kV时,铜相对钢的等效系数为1.4,对15mm铜板照相,需采用多厚钢的曝光量?
答案:20mm
11.以相同的条件透照同一工件,若焦距缩短20%,则灵敏度稍有降低,而曝光时间可减少多少?答案:36%
12.用半衰期为75天的192Ir源在某时间对某工件透照时的最佳曝光时间为40分钟;5个月后,用该源对同一工件透照,为得到同样黑度的射线底片,曝光时间应为多少?
答案:2小时40分钟
13.用铅箔增感,焦距1200mm,曝光时间8分钟,得黑度1.5,现焦距改为600mm,为使黑度不变,曝光时间应为多少?答案:2分钟
14.已知入射光强200Cd/m2,则底片黑度为2.3的区域透过的光强为多少?答案:1Cd/m2
15.用60Co源透照某一零件,曝光时间为10分钟,焦距为600毫米,若将焦距变为300毫米,为得到同样黑度的底片,其曝光时间应为多少?答案:2.5分钟
16.220千伏时,钢和铜的射线透照等效系数分别为1.0和1.4,此时对20毫米厚的铜板进行射线透照时,需采用钢曝光参数的厚度为多少?答案:28毫米
17.强度为30居里的铱192射源,应用多厚的铅板使其照射率降为0.2R/h以下?(注:192Ir的r.h.m/Ci为0.55,对铅的半值层为0.12cm)答案:8mm
18.铱192的强度为80Ci,射线照相时射源至底片距离50cm,底片黑度2.0,现射源衰退至20Ci,要以同样的照相时间的到同样的结果,则射源至底片的距离应为多少?答案:25cm
19.铱192射源强度为50Ci,欲照射2英寸厚度的钢板时曝光系数为0.95,如射源至底片距离25英寸,则曝光时间应为多少?答案:11.9分钟
20.192Ir对铅的半值层厚度为0.12cm,若射线剂量需由40mR/h降低为2.5mR/h,则需要的铅屏蔽厚度是多少?答案:0.48cm
21.铅对铱192的半值层为1.2mm,铱192的r.h.m/Ci为0.55,假设现有一个50居里的铱192源,距射源10米时,要使剂量率降至10mR/h,需要多厚的铅板屏蔽?答案:5.7mm
22.某γ放射源的衰变常数λ=0.021/年,则其半衰期为多少?答案:33年
23.管电压为2000KV的X射线管发出的X射线最短波长是多少?
答案:λmin=1.24/2000=0.00062mm
24.观片灯的入射光强度为500 lx时,观察黑度为0.7的X射线底片,则透过底片的光强度为多少?答案:100 lx
25.192Ir的γ射线通过水泥墙后,照射率衰减到200mR/h,为使照射率衰减到10mR/h以下,至少还应复盖多厚的铅板?(HPb=0.5mm)答案:21.5mm
26.采用4.5x4.5mm方形有效焦点的X光机透照厚度100mm的工件,当焦距为1000mm时,其“几何不清晰度”是多少?0.5mm
27.距离射线源1米处的吸收当量剂量率为472.5毫雷姆/小时,无损检测资源网设射线人员在不超过2.1毫雷姆/小时的情况下,应距射线源多远?答案:15m
28.用60Coγ射线源,焦距900mm进行透照,曝光时间为12分钟时可获得黑度满意的射线照相底片,如将焦距变为800mm,要得到同样黑度的底片,则曝光时间应为多少?
答案:9.5分钟
29.用某种胶片透照工件,当管电流和曝光时间的乘积为10mA•min时,底片黑度为1.0,如果其他条件不变,要将黑度提高到2.5,求所需曝光量为多少?(由胶片特性曲线查得黑度为2.5和1.0时所对应的曝光量对数差为1)
解:已知E1=10mA•min,D1=1.0,D2=2.5,lgE2-lgE1=1,求E2=?lgE2-lgE1=lg(E2/E1)=1,E2=10E1=10x10=100mA•min
30.设有一辐射单一波长γ射线的同位素源,某时在离射源200cm处测得其照射率,14天后同一时刻在离射源192cm处测出其照射率与前同,问此射源半衰期为多少天?
解:设此同位素原来的原子核数为N0,14天后同一时刻的原子核数为N,则由衰减律公式 N=N0e-14λ--(1),式中:λ--衰变常数,又设I1和I2分别为距N0 200cm处和距N 200cm处的放射强度,设I3为距N 192cm处的放射强度,则按题意有I1=I3 --(2)
I2/I3=(192/200)2 --(3) I2/I1= N/N0--(4),由(1)~(4)式得:
e-14λ= N/N0 =I2/I1=I2/I3=(192/200)2 e -7λ=0.96 (-7λ)=ln0.96
λ=0.00583 ∴T1/2=0.693/λ=0.693/0.00583≈119d
31.对管电压和管电流都保持不变的某一个曝光量,当焦距从1200mm改为900mm时,曝光时间必须从原来的8分钟变为多少分钟?答:4.5分钟
32.某台X光机的阳极靶为钨(原子序数Z=74),测得其最短波长为0.045 ,求在极限波长下的管电压为多少?X射线的转换效率是多少?(计算精确到小数点后两位)
解:比例系数α=1.2*10-6/千伏,由λ=12.4/V(千伏)得到V=12.4/λ=12.4/0.045 =276(KV) 由η=VZα=276(千伏)*74*(1.2*10-6/千伏)=0.0245=2.45%
33.今摄得黑度分别为2.1和2.9的两张底片,按同一条件进行观察,观片时若透过光以外的环境光强与透过黑度为2.9的底片后的光强相同,则同一直径的象质计金属丝在黑度2.9的底片上可见对比度是黑度2.1的底片上可见对比度的几倍?(设黑度在1.2~3.5范围内,△D与D成正比。)
解:设照射光强为L0的观片灯在透过底片黑度2.1和2.9部分后的光强分别为L1和L2,
则 2.1=lg(L0/L1)--(1) 2.9=lg(L0/L2)--(2),(2)-(1)
得 0.8=lgL0-lgL2-lgL0+lgL1=lg(L1/L2) L1/L2≈6.3 L2/L1≈0.16--(3)
又设环境光强为Ls,则底片可见对比度△Da=△D/(1+n')=△D/[1+(Ls/L)]--(4),
按题意,△D∝D,即△D=C•D (C--常数)
代入(4)式得:△Da=C•D/[1+(Ls/L)]--(5),
设同一直径的像质计金属丝在黑度为2.1和2.9的底片上可见对比度分别为△Da1和△Da2,则:△Da1=C•D1/[1+(Ls/L1)]--(6) △Da2=C•D2/[1+(Ls/L2)]--(7), (7)÷(6),得:
△Da2/△Da1=D2[1+(Ls/L1)]/D1[1+(Ls/L2)],已知:Ls=L2
∴△Da2/△Da1=D2[1+(L2/L1)]/D1[1+(L2/L2)]=2.9(1+0.16)/2.1(1+1)=0.8(倍)
34.已知原有铅防护层厚度6mm,现如改用密度为1.9g/cm3的砖,需多厚?
解:t砖=ρ铅t铅/ρ砖=11.3x6/1.9≈36mm
35.被检工件厚度δ=12mm,要求Ug不大于0.5mm,已知X射线管的焦点尺寸为
2.5x2.5mm2,求最小焦距。解:f=(δd/Ug)+δ=(12x2.5/0.5)+12=72mm
36.某放射性同位素对某钢材的半值层为1.5cm,求钢材的吸收系数μ=?
解:μ=0.693/h=0.693/1.5=0.462cm-1
37.铯137伽玛源的半衰期为33年,求其蜕变常数λ是多少?解:λ=0.693/33=0.021 la-1
38.γ射线束的能量为1MeV,用铅作屏蔽材料,欲使γ射线束的强度减弱到原始值的1/32,需要几个半值层厚度?解:I0/I=32=2n,n=ln32/ln2=5
39.被透照工件厚度δ=22mm,已知X光管的有效焦点d=0.8mm,选用焦距f=600mm,求该底片的最大几何不清晰度是多少?解:Ug=(dδ)/(f-δ)=(0.8x22)/(600-22)≈0.03mm
40.透照某厚度30毫米厚的工件,选用焦点为φ4毫米的X射线机,若要求几何不清晰度不超过0.2毫米时,问:此时选用的最小焦距是多少?无损检测资源网
解:Fmin=(dδ/Ug)+δ=(4*30/0.2)+30=630毫米
41.被透焊缝的母材厚度22毫米,焊冠高度2毫米,X射线机的焦点2.5*2.5毫米,焦距选用600毫米,问:此时的几何不清晰度为多少?
解:Ug=dδ/(F-δ)=2.5(22+2)/[600-(22+2)]=60/576≈0.1毫米
42.已知某物质在被某能量射线透照时,其吸收系数为0.39cm-1,求其半度厚(半值层)为多少?解:d1/2=0.693/μ=0.693/0.39≈1.78cm
43.被检工件δ=30mm,选用焦距f=650mm,要求Ug不大于0.5mm,则对X光管的焦点大小有什么要求?
解:∵Ug=d•δ/(f-δ) ∴d=Ug[(f-δ)/δ] ∴d=0.5×(650-30)/30=10.3mm
答:焦点尺寸应小于等于10.3mm
44.已知X射线的最短波长为0.15 ,求管电压应为多少才合适?
解:∵λmin=12.395/kv ∴kv=12.395/λ=12.393/0.15=82.62(KV)
45.管电压为250kVp时,辐射的连续X射线最短波长为多少?若波长为最短波长1.5倍时,连续X射线强度达到最大值,则强度最大时的连续X射线光子能量为多少?
解:λ0=12.4/KV=12.4/250=0.0496
(0.0496×10-10m) ε=12.4/1.5λ0=12.4/(0.0496×1.5)≈167keV
46.求管电压为320KV的X射线机和加速能量为4MeV的电子直线加速器辐射的连续X射线的效率(设靶材料均为钨Z=74,比例系数η0=1.2×10-6)
解:η1=η0ZV=1.2×10-6×74×320=2.84% η2=η0ZV=1.2×10-6×74×4000=35.52%
47.透过厚钢板后的窄束X射线再透过屏蔽好的16mm厚的钢板,若透射线照射率为透过16mm钢板前的1/16,则钢对该X射线的半价层和吸收系数各为多少?
解:设透过16mm钢板前后的照射率分另别为I0和I,则:I/I0=(1/2)n 1/16=1/2n
n=4 ∵nH=16 ∴H=16/n=16/4=4mm=0.4cm μ=0.693/H=0.693/0.4=1.7325cm-1
48.已知入射光强是透过光强的20倍,试求底片的黑度D=?解:∵D=lg(i0/I)∴D=lg20=1.3
49.用某一线质的X射线测得Al和Cu的线吸收系数分别为0.24cm-1和1.7cm-1,已知Al、Cu及含Al90%,含Cu10%合金的密度分别为2.70、8.94和2.93g/cm3,试求用质量百分率表示的Al90%,Cu10%的合金对此X射线的线吸收系数
解:设合金密度为ρa,吸收系数为μa,如合金元素的质量吸收系数分别为μ1/ρ1和μ2/ρ2,
重量百分比分别为P1和P2,则
μa=ρa[(μ1/ρ1)(P1/100)+(μ2/ρ2)(P2/100)]
=2.93*[(0.24/2.7)(90/100)+(1.7/8.94)(10/100)]=0.29cm-1
50.被透照工件厚度δ=60mm,已知X光管的焦点为d=3mm,选用焦距为650mm,试求最大半影宽度(即几何不清晰度)?解:Ug=d•δ/(f-δ)=3×60/(650-60)≈0.3mm
51.用某一管电压的Χ射线穿透某种材质的板,得到下图,图A所示的吸收曲线(衰减曲线):纵轴表示Χ射线强度的常用对数,曲线1是用窄束Χ射线作出的,不包含散射线,曲线2是相当于某一透照布置的宽束Χ射线吸收曲线,图B是使用Χ光胶片特性曲线的一部分,试按图A、B求出以下各参数:
⑴半值层(第一半价层)是多少?
⑵透过厚3cm板时的平均线吸收系数μ是多少?
⑶透过厚3cm板后Χ射线相当于一定薄层的线吸收系数μ是多少?
⑷按要求曲线2的条件,对透过厚3cm板后的Χ射线来说,散射线与直接透射线的强度之比n是多少?
⑸黑度1.5和2.5之间的平均梯度是多少?
⑹黑度2.5时的梯度是多少?
⑺按要求曲线2的透照布置,用具有图B特性的胶片,透照厚3cm的板,无损检测资源网得底片黑度为2.5,如射源尺寸比缺陷小得多,则厚1mm的缺陷(空隙)在底片上,黑度差△D是多少?
⑻在⑺的计算中所涉及到的⑴ ⑹中的参数为哪些?
解:按原理,说明线质或测定μ和半值层时,必须用曲线1所示用窄束Χ射线求得的衰减曲线。
(1)半值层Η,在图A中是指X射线强度I=I0/2时的厚度,由图A知lg(I0/2)=lgI0-lg2=2-0.3=1.7 故由曲线1得 H1=0.35cm
(2)图A中穿透厚度3cm之间的平均吸收系数 ,即曲线1中连接板厚0cm点和3cm点的直线所表示的吸收曲线的线吸收系数,此吸收曲线可用下式表示:
I=I0e-μx I/I0=e-μx lg(I/I0)= -0.434 X 得 =(2.3/x)(lgI0-lgI),这里,x=3cm,
lgI0=lg100=2,又由图1,x=3cm时,lgI=0.3 ∴ =(2.3/3)(2-0.3)≈1.3cm-1
(3)透过厚度3cm板厚的Χ射线相对于薄层的线吸收系数μ,是指具有与曲线1上厚度3cm处切线相同斜率的吸收曲线的线吸收系数,设透过厚3cm时的Χ射线强度为Is,再透过薄层△x的Χ射线强度为I3,则:I"3=Is•e-μ△X I'3/I3=e-μ△X
lg(I'3/I3)= -0.434μ△X μ=(2.3/△X)(lgI3-lgI'3),令(lgI'3-lgI3)=lg△I,则μ= -2.3(△lgI/△X),在图1中,(△lgI/△X)表示厚度3cm处的切线斜率,即
(△lgI/△X)=(0.2-0.3)/(3.25-3)= -0.4,∴μ=(-2.3)(-0.4)=0.92cm-1
(4)设宽束X射线强度为IB,直接透射线强度为ID,散射线强度为Is,则IB=ID+Is=ID(1+n),式中n为散射线与透射线强度之比,由图A,
lg(IB/ID)=lgIB-lgID=0.9-0.3=0.6,∴(IB/ID)=4,n=(IB/ID)-1=4-1=3
(5)设黑度1.5所对应的曝光量为E1.5,黑度2.5所对应的曝光量为E2.5,则两黑度之间的平均梯度 =(2.5-1.5)/(lgE2.5-lgE1.5),由图B知 lgE2.5=0.59,lgE1.5=0.25,
∴ =(2.5-1.5)/(0.59-0.25)=2.94
(6)可用平均值定理求取某一黑度O处切线的斜率,设与黑度2.5-0.1和2.5+0.1,相应的曝光量分别为E1和E2,则 G2.5=[(2.5+0.1)-(2.5-0.1)]/(lgE2-lgE1)=0.2/(0.62-0.57)=4
(7)由厚度差△T产生的底片黑度差由下式给出:△D= -0.434GD•μσ△T/(1+n),在求曲线2的透照布置中,GD=4.0,μ=0.92cm-1,σ≈1,△T= -0.1cm,n=3.0,
∴△D= -0.434x4x0.92x(-0.1)/(1+3)=0.04
(8)用上述(3)、(4)、(6)中的3个参数,即μ=0.92cm-1,n=3,G2.5=4
52.某直线加速器的射束角度为0°,6°和11°,辐射强度比为1∶0.7∶0.5。今用钢制均整器将11°范围内的辐射强度均整到与11°处辐射强度相同。设钢对射线的吸收系数为0.231cm-1,求0°和6°处均整器的厚度(忽略散射线)
解:忽略散射线的影响,设0°,6°和11°处的入射线强度分别为I0、I6、I11,均整器厚度分别为d0,d6,d11,透射强度为I,则由题意I0∶I6∶I11=1∶0.7∶0.5
又I/I11=1,d11=0cm,
而(I/I0)∶(I/I6)∶(I/I11)=e-μd0∶e-μd6∶e-μd11
故1∶(1/0.7)∶(1/0.5)=e-μd0∶e-μd6∶1
对于0°,1∶2=e-μd0 -μd0=ln0.5 ∴d0=ln0.5/(-0.231)=3cm
对于6°,(1/0.7)∶(1/0.5)=e-μd6∶1 -μd6=ln0.714
∴d6=ln0.714/(-0.231)=1.46cm
53.用192Irγ射线透照厚度有变化的钢试件,将摄得的底片放到观片灯上,用照度计紧贴底片测定透射光强,厚度20mm部分(黑度D1)为55lx,厚度31mm部分(黑度D2)为165lx。求该胶片在D1、D2之间的平均梯度 。(设厚度20mm部分考虑胶片速
度系数的散射比n1为2,厚度31mm部分的散射比n2为3,又试件对192Irγ射线的半值层为11mm)
解:设透过厚度20mm和31mm部分后到达胶片上的直接透射线强度分别为I1和I2,散射比分别为n1和n2,照射量分别为E1和E2,则:
I1/I2=2(△T/H)=2(31-20)/11=2,
E1/E2=I1(1+n1)/I2(1+n2)=2(1+2)/(1+3)=1.5, lgE1-lgE2=lg1.5≈0.176
又设观片灯前的入射光强为L0,透射光强分别为L1,L2,则:
D1-D2=lg(L0/L1)-lg(L0/L2)=lgL0-lgL1-lgL0+lgL2=lg(L2/L1)
=lg(165/55)=lg3≈0.477 ∴ =2.7
54.在图示连续Χ射线谱中,设有两波长λA和λB,且含λA和λB的射线强度相等,已知λA和λB对铝的射线衰减系数分别为0.25cm-1和0.60cm-1,为使含λA的射线强度为含λB的射线强度的5倍,应使射线透过多厚的铝板?
解1:设含λA和λB的射线初始强度分别为IA0和IB0,透过厚度为x的铝板后的强度分别为IA和IB,两种射线成分对铝的衰减系数分别为μA和μB,则
IA=IA0 •e-μAX (1);IB=IB0 •e-μBX (2);由题意,x=0时,IA0=IB0 x=x时,IA=5IB
(1)÷(2),得IA/IB=eX(μB-μA)=5 5=eX(0.6-0.25) ln5=0.35x ∴x=4.6cm
解2:设两种射线分成对铝的半值层分别为ΗA和ΗB,则
ΗA=0.693/0.25=2.772cm; ΗB=0.693/0.60=1.155cm
IA=IA0•(1/2)x/ΗA (1) IB=IB0•(1/2)x/ΗB (2) 由题意,x=0时,IA0=IB0;x=x时,IA=5IB
(1)÷(2),得IA/IB=2x[(1/ΗB)-(1/ΗA)]=2x[(1/1.155)-(1/2.772)] 5=20.5x ln5=0.5xln2 ∴x=4.6cm
55.透过厚铝板后的窄束Χ射线强度为400mR/h,在此铝板上另加20mm厚的铝板,则透射线强度为200mR/h,若再加10mm厚的铝板,则透射线强度为多少?
解1:设透过厚铝板后的窄束透射线强度为I1,加20mm铝板后窄束透射线强度为I2,再加10mm铝板后窄束透射线强度为I3,由窄束单色Χ射线衰减律I=I0e-μT得:
200=400•e-2μ --(1) I3=200•e-μ --(2)
(2)式即I32=40000e-2μ --(3) (3)÷(1),
得I32/200=100 I32=20000 ∴I3=141.4mR/h
解2:由题意,I2=200mR/h,I1=400mR/h,即半值层H=2cm,∵I/I0=(1/2)n =(1/2)T/H
∴I3=I2•(1/2)n =I2•(1/2)1/2=200/(√2)=141.4mR/h
56.在离Χ射线管焦点2m处,测出透过衰减系数为1.2cm-1的钢板后的窄束Χ射线照射率为1.2R/h,为使离焦点4m处的照射率变为50mR/h,问在此钢板上还应附加多厚的钢板,又钢板对此Χ射线的半值层是多少?
解1:设焦距为2m和4m时透过钢板前的射线强度分别为I01和I02,透过后分别为I1和I2,则
I1=I01e-μT --(1) I2=I02e-μ(T+x)--(2)
(1)÷(2),得:
I1/I2=I01/I02• e-μT+μT+μx=(I01/I02)•eμx--(3),由题意:
I01/I02=(F2/F1)2=(4/2)2=4--(4),将(4)代入(3):
I1/I2=4eμx,eμx=(1/4)•(I1/I2)=(1/4)(1200/50)=6,μx=ln6
∴x=ln6/1.2≈1.49cm H=0.693/1.2≈0.58cm=5.8mm
∴x=2.58H=2.58*(0.693/1.2) ≈1.49cm=14.9mm
解2: I1=I01•2-T/H--(1) I2=I02•2-(T+x)/H--(2),(1)÷(2)得:
I1/I2=I01/I02•2(-T+T+x)/H=I01/I02•2x/H--(3),由题意:
I01/I02=(F2/F1)2=(4/2)2=4--(4),代入(3):
I1/I2=4•2x/H,2x/H=(1/4)(1200/50)=6,x/H=ln6/ln2≈2.58
57.用18.5x1010Bq的192Ir源在野外进行透照,操作人员离伽玛源的距离为13米,求在不超过每天允许剂量的情况下,检测人员一天最多可以工作几小时?(已知该源在1米处的伽玛射线强度为26.7288x105C•Bq/Kg•h) 解:按t≤(1/A)(I1/f2)得到:t≤8h
58.透照余高(加强高)磨平,厚度为50mm的平板焊缝,底片上无缺陷部分的黑度为2.39,缺陷部位的最高黑度为2.61。假定该焊缝中心的缺陷是气孔,求气孔在透照方向上的最大尺寸(已知胶片黑度2和3时的梯度G值分别为2.6和3.8,Χ射线入射焊缝隙和透过焊缝后的衰减系数μ分别为3.1cm-1和1.7cm-1,又散射比n为2.5,黑度D与G在黑度1.3~3.5范围内成线性关系)
解:设该气孔尺寸为△x,由△D= -0.434μGσ△x/(1+n)得:△x=-2.3△D(1+n)/μGσ--(1)
已知:μ=1.7cm-1,n=2.5,△D=2.39-2.61= -0.22
又G=C1•D+C2 (∵G D)--(2),C1,C2--常数 #p#副标题#e#
2.6=C1•2+C2 3.8=C1•3+C2 解之,得C1=1.2,C2=0.2 回代(2)式:G=1.2•D+0.2
故:G2.61=1.2*2.61+0.2=3.33 G2.39=1.2*2.39+0.2=3.07
∴ =(G2.61+G2.39)/2=(3.33+3.07)/2=3.2
代入(1),得△x= -[2.3(-0.22)(1+2.5)]/(1.7*3.2*1)=0.326cm≈3.3mm
59.安装400kVΧ射线机,为保证每天实际累计曝光时间250分钟,摄片人员的射线照射量不大于8mR,用混凝土墙进行遮挡。已知混凝土的吸收系数为0.2cm-1,射线贯穿混凝土后的散射比为2,Χ射线照射率为128R/min•m,射线管焦点与摄片人员的最小距离为2m,求防护墙厚度
解:设防护墙厚度为X,由题意,每天的安全照射率为Ip=8/250=0.032mR/min--(1),而Ip=I0e-μx(1+n) --(2)其中Ip=128/4=32R/min--(3),(2)式两边求自然对数,得
-μx=ln[Ip/I0(1+n)],代入已知量,
∴X=-(1/μ)ln[Ip/I0(1+n)]=-(1/0.2)ln[0.032/32000(1+2)]=74.6cm
60.用射线透照一块厚度25mm的钢板,在其底片上可清晰看到金属丝型透度计最细的金属丝影像的金属丝直径为0.5mm,则探伤灵敏度是多大?解:探伤灵敏度G=0.5/25=2%
61.从射线照像底片上观察到的缺陷影像黑度为3.2,无缺陷处的黑度为2.8,已知散射比为2,衰减系数为3cm-1,胶片感光系数为4,忽略缺陷对射线的吸收,则缺陷在厚度方向上的尺寸多大?
解:由△D=-0.434μσ△d/(1+n)=(2.8-3.2)=-0.4,
则△d=-0.4(1+2)/(-0.434*4*3cm-1)=0.23cm=2.3mm
62.用200KV,5mA型的X射线机透照厚度12mm的钢板对接焊缝,当采用140KV,30mA•min,焦距1000mm时所得底片黑度D=1.5,若要求底片黑度达到D=2.3,其它条件不变,曝光量应为多少?(已知所用胶片特性曲线上D=1.5时的曝光量为1.8*103mA•sec,D=2.3时的曝
光量为3.6*103mA•sec)
答:其他条件不变,底片黑度达到D=2.3时,曝光量应为60mA•min
63.用X射线对某工件进行透照,采用铅箔增感屏,透照条件为:200KV,10mA,3min,焦距500mm,底片黑度2.5,若管电压不变,焦距变为750mm,管电流变为30mA,如果要得到同样黑度的底片,需要的曝光时间为多少?
解:已知i1=10mA t1=3min f1=500mm;i2=30mA f2=750mm;求t2,
根据i1t1/f12=i2t2/f22,即可求得t2=2.25min
64.当接受的射线累积剂量为1.29x10-4C/Kg时,胶片可得到适当的曝光,对厚度40mm的钢件进行射线照像,已知射线在钢中的半值层厚度为1cm,散射比为3,距焦点0.5m处的入射射线剂量率为10.32x10-4C/Kg•min,求焦距为1米时,该工件应曝光多少分钟?
解:已知工件厚度T=40mm,I0.5=10.32x10-4C/Kg•min,设r1=0.5m,r2=(1-0.04)m=0.96m,到达工件表面的射线剂量率:I1=I0.5•r12/r22=10.32x10-4x0.52/0.962=2.8x10-4C/Kg•min,μ=0.693/d1/2=0.693,透过工件到达胶片的射线剂量率
Ip=(1+n)I1e-μd=(1+3)*2.8x10-4*e-0.693*4 =0.7x10-4C/Kg•min,则:
t=(1.29x10-4C/Kg)/(0.7x10-4C/Kg•min)=1.84min
65.某台X射线机工作时,测得窗口的射线剂量率为15R/min•M,试求在无任何防护下,距离该机40米处的剂量率是多少?若安全剂量率规定为17mR/天,试求在距该机40米处,射线工作人员一天只能工作多长时间?
解:射线剂量率P与距离S的平方成反比,则距离40米处的射线剂量率为
P=P0/S2=(15R/min•M)/(40M)2=9.38mR/min
设安全工作时间为t,则Pt=17mR/天,
∴t=(17mR/天)/(9.38mR/min)=1.8123min≈1.8min(只舍不入)
66.按像质计等效灵敏度计算公式,分别计算ASTM的1-1T,2-1T,2-4T,4-2T四种孔型像质计的等效灵敏度
答:四种孔型像质计的等效灵敏度分别为:0.7%,1.4%,2.8%,4.0%
67.多少居里的钴60γ射线源,在距离10米处的照射量率为1.28R/h,需要多厚的混凝土,才能使该射线照射量率减弱到10mR/h?
答:对60Coγ射线源为94.8Ci(居里),需要厚度d=45.5cm的混凝土墙才能使该射线照射量率减弱到10mR/h
68.在无遮挡、不计空气吸收和散射线影响的条件下,试计算距离5Ci钴60γ射线源在10米处的照射量率 解:P=(5*1.35R/h)/(10米)2=0.0675R/h=67.5mR/h
69.用同一种胶片在相同条件下进行曝光,当无增感屏时,曝光10分钟,底片黑度为2,有增感屏时,曝光1分钟,底片黑度为1.5,该胶片的反差系数为常数(r=3),求此增感屏在黑度1.5时的增感系数Q
解:在曝光条件(射线源强度、焦距)相同条件下,增感系数Q=E0/E1=t0/t1(即为曝光时间之比),因为:r=(D0-D1)/(lgE0-lgE1)=(2-1.5)/[lg(E0/E1)]=3,
即:lg(E0/E1)=0.5/3=0.167,(E0/E1)=1.47,则:t0/t1=1.47
t1=10min/1.47=6.8min,则:Q=E1/E2=t1/t2=6.8min/1min=6.8
70.有一间以混凝土作防护的γ射线探伤室,装有一个50Ci的铱192γ射线源,要使距离γ射线探伤机发射窗口5米处的照射量率为2毫伦/小时,则防护墙的厚度至少应为多少厘米?(设该混凝土对铱192γ射线的平均吸收系数为0.2cm-1)
解:距离5米处50Ci的铱192γ射线源的照射量率
P0=(50*0.55R/h)/52=1.1R/h=1100mR/h,因为P=P0e-μd,即P0/P=eμd
ln[(1100mR/h)/(2mR/h)]=ln550=μd,d=ln550/μ=31.54cm=32cm(只入不舍)
71.有一台X光机在距离它1米处,测得其辐射剂量率为8.35R/h,若工作人员在距离X光机3米处工作,每天以8小时计,问:在不超过每天允许剂量的条件下,尚需采用厚度为多少毫米的水泥混凝土工作防护墙?(该混凝土对该X光机的射线平均吸收系数为0.2cm-1)答:混凝土防护墙厚度d=29.8cm=30cm(只入不舍)
72.两种不同的胶片在完全相同的曝光条件下,曝光后,底片黑度分别为D1=2.8,D2=1.0(设不计底片的灰雾度),对于这两种胶片黑度在1.0-3.5的范围内,r值分别为r1=1.5,r2=3,求:在黑度等于2时,两种胶片的感光速度之比是多少?
答:两种胶片的感光速度之比是7.356:1
73.高能X射线强度随射束角的增大而显着减小,因此常用整匀器将其强度整匀,设射线束角为0°、5°和15°范围内的射线强度比为1、0.8、0.5,用钢材作整匀器,将15°范围内的射线强度整匀到与15°处的强度相同,该钢材的吸收系数µ=0.231cm-1,求:0°和5°处整匀器的厚度各为多少毫米?答:0°处整匀器的厚度30mm,5°处整匀器的厚度20mm
74.某射线源对钢材的半值层为1.5mm,若对母材厚度30mm、加强高总高6mm的工件进行透照,而射线在母材和焊缝中的散射比分别为1.0和1.6,求:射线透过母材后到达胶片的照射剂量是透过焊缝后到达胶片的照射剂量的多少倍?答:12.6倍
75.射线照相底片上无缺陷部位的黑度为2.6,缺陷部位的黑度为3.0,无损检测资源网已知散射比n=1,吸收系数μ=2cm-1,胶片反差系数r在该黑度范围内为3,求缺陷的厚度是多少?(设缺陷对射线的吸收不计)
解:△D=D1-D2=2.6-3=-0.4 则△D=-0.434μr△d/(1+n)
△d=△D(1+n)/(-0.434μr)=0.3cm=3mm
76.某X射线机的射线强度为250R/min•M,若射线机距离工作人员5米,为使工作人员在每天照射200分钟情况下,射线照射剂量不超过19mR,如果采用吸收系数为μ=0.2cm-1的水泥墙作防护,而射线贯穿水泥墙后的散射比n=1,请计算该水泥防护墙的厚度应为多少厘米?
解:射线按距离平方成反比的规律衰减,在5米处的射线剂量率为
I0=(250R/min•M)/52(M)=10R/min,设防护墙厚度为d,则:
I=I0(1+n)e-μd =19mR/200min -μd=ln[I/I0(1+n)] μd=ln[I0(1+n)/I] 则:
d=ln[(2*10R/min)/(19mR/200min)]/μ=61.3cm
77.以X射线对厚度60mm的工件进行透照,若胶片与增感屏在一定的管电压下的固有不清晰度Ui=0.2mm,当X光管焦点为φ2mm时,为保证底片不受几何不清晰度影响,焦距至少应选择多少mm?
解:按题意要求,几何模糊度Ug应不大于Ui=0.2mm,
则有Ug[bs/(f-s)] f=(bs/Ug)+s=(2*60/0.2)+60=660mm
78.用铅箔增感法透照某工件时的照相技术参数为:焦距600mm,管电流10mA,曝光时间2.5min,得到底片的黑度为1.2,若焦距改变为1200mm,管电流改变为20mA,得到的底片黑度变为2.0,设底片黑度在1.2-2.0时的胶片反差系数r=3,试求曝光时间为多少分钟?
解:已知f1=600mm,I1=10mA,t1=2.5min,D1=1.2;f2=1200mm,I2=20mA,D2=2,r=3(当D=1.2~2.0时),求t3
(1)曝光量与焦距平方成正比:I1t1/I2t2=(600/1200)2=1/4,则I2t2=4I1t1=100mA•min
(2)当黑度从1.2增加到2时,曝光量E2增加到E3,即
r=(D2-D1)/(lgE3-lgE2) lg(E3/E2)=0.8/r=0.8/3=0.267
则:E3/E2=1.85 E3=1.85E2=1.85*100mA•min=185mA•min=I2t3,
t3=E3/I2=185mA•min/20mA=9.25(min)
79.距192Ir源1米处的照射量率为0.129库/(千克•小时),在多大距离时照射量率降低到0.05库/(千克•小时)? 解:F2=(X1F12/X2)1/2=(0.129*12/0.05)1/2=2.581/2≈1.6米
80.被透照焊缝厚度δ=20mm,选用槽形透度计(槽形透度计的总厚度4mm),从底片上可见显示出来的最小槽深为0.5mm,请计算出底片的相对灵敏度和可检出最小缺陷的尺寸是多少?
解:相对灵敏度K=[X/(δ+t)x100%=(0.5/20+4)x100%=2.1%,可发现的最小缺陷为Kδ=0.021x20=0.42mm
81.被透照工件厚度δ=50mm,已知X光管的有效焦点d=0.4mm,选用焦距f=600mm,求该底片的最大几何不清晰度是多少? 解:Ug=(dδ)/(f-δ)=(0.4x50)/(600-50)≈0.04mm
82.若射线源对钢的半值层厚度为1.2cm,透照12mm厚的钢件,需曝光2min,现欲透照36mm厚的钢件,曝光时间应为多少?(假定透照条件、散射比n不变)
解:因其他条件及散射比n不变,可知两次曝光量相等,则可根据I0e-μT1t1=I0e-μT2t2求出t2=8min,这里T1=12mm,T2=36mm,t1=2min,t2为待求的曝光时间
83.母材厚度15mm,加强高3mm的钢焊缝透照时,考虑到胶片的增感效果,此时的散射比n对于母材是1.5,对于焊缝是3.0,如果吸收系数为4.62cm-1,那么对该X射线试验件的半值层是多少毫米?到达母材部位胶片的剂量是到达焊缝部位胶片剂量的多少倍?
解:[1]半值层d1/2=0.693/μ=0.693/4.62=0.15cm;
[2]设透过母材厚度15mm部分的剂量为E1,母材部分散乱线剂量E3,散射比1.5,则:E3=1.5E1,设到达母材部分胶片的剂量为E5,E5=E1+E3=E1+1.5E1=2.5E1,对于焊缝部分,焊冠高出母材3mm,已求出的半值层为1.5mm,由于焊冠高的关系,透过焊缝部位的剂量设为E2,E2=(1/2)(3.0/1.5)-1=E1/4,设焊冠的散射线剂量为E4,散射比3.0,则:E4=3.0E2=3E1/4,因此焊冠处胶片的剂量E6=E2+E4=(E1/4)+(3E1/4)=E1,因此:E5/E6=2.5E1/E1=2.5倍
84.射源一定,距射源1米处的照射率为1.21905x10-4C/Kg•h,试求每天工作8小时,在不超过最大允许剂量的情况下(规定为8x5.418x10-7C/Kg•h),射线工作人员的安全距离最少应为多少米?
解:A1=8x1.21905x10-4C/Kg•h,A2=8x5.418x10-7C/Kg•h,X1=1m,A1/A2=(X2/X1)2,
求得X2=15m
85.透照某工件,采用铅增感,当焦距为700mm,管电流5mA,曝光5min时,底片黑度为1.2;若焦距为1400mm,管电流10mA,底片黑度达到2.0,所需要的曝光时间为多少?(假定底片黑度由1.2提高到2.0时,曝光量增加50%)
解:已知F1=700mm,F2=1400mm,I1=5mA,I2=10mA,t1=5min,η=50%,求t2。
设E2为焦距改为1400mm且黑度仍为1.2的曝光量,则
E2=I1t1(F2/F1)2=5x5x(1400/700)2=100mA•min,设E2’为黑度由1.2提高到2.0时的曝光量,则有:E2’=E2(1+η)=150mA•min,t2=E2'/I2=150/10=15min
86.采用单色宽束射线透照厚度为30mm的对接双面焊缝,焊缝两面加强高总计4mm,假定母材和焊缝的半值层均为4mm,射线透过母材和焊缝后的散射比分别为2.0和2.4,求射线透过母材后到达胶片的照射量是透过焊缝后到达胶片照射量的多少倍?(精确到小数点后两位)
解:已知h1/2=4mm,T材=30mm,T缝=34mm,n材=2.0,n缝=2.4,设射线透过母材后到达胶片的照射量为E材=I材•t,透过焊缝后到达胶片照射量E缝=I缝•t,又有I材=(1+n材)I1,I缝=(1+n缝)I2,E材/E缝=I材•t/I缝•t=I材/I缝=(1+n材)I1/[(1+n缝)I2]因为焊缝与母材厚度差4mm,刚好为1个半价层,故I2=1/2I1,E材/E缝=1.76倍
87.用37x1011Bq的192Ir(半衰期75天)透照某一工件,曝光3h可以达到规定的底片黑度,经过300天后用该射源在相同条件下透照同一工件,需曝光多长时间才能达到相同的底片黑度?
解:已知I0=37x1011Bq T1/2=75day t0=3h 求t=?
m=300/75=4,则经过300天后,I=I0/2m=37x1011/24 I0:I=t:t0 求得t=48h
88.使用天津工业III型胶片,管电流和曝光时间的乘积为20mA•min时,底片黑度为2.0,如果其他条件不变,只改用天津工业V型胶片,则要用多大曝光量才能保持底片黑度仍为2.0?(由胶片特性曲线查得黑度为2.0时,III型和V型胶片对应的管电流和曝光时间的乘积分别是300mA•sec和1200mA•sec)
解:已知III型E3=20mA•min,III型D3=2.0,E30=300mA•sec,V型D5=2.0,E50=1200mA•sec,求E5=? E3/E5=E30/E50即E5=E50E3/E30=1200x20/300=80mA•min
89.从底片上测得缺陷的黑度为3.0,无缺陷处的黑度为2.6,已知散射比n=2,μ=3cm-1,黑度在1.2∽3.0范围内胶片特性曲线的r=3.5,若忽略缺陷对射线的吸收,求缺陷沿射线方向的尺寸(保留小数点后两位)
解:已知Df=3.0,Dg=2.6,n=2,μ=3cm-1,r=3.5,求△d=? 由
△D=Dg-Df=-0.434μr△d/(1+n),求出△d=0.26cm
90.透照某工件,用铅增感屏,当管电压200KV,管电流5mA,曝光时间4min,焦距600mm时,底片黑度2.0,现改管电流为10mA,焦距1200mm,其他条件不变,求曝光时间为多少可以保持黑度不变?
解:已知i1=5mA,t1=4min,f1=600mm,i2=10mA,f2=1200mm,求t2=?
由i1t1/f12=i2t2/f22得t2=8min
91.用37x1011Bq的192Ir透照某工件,焦距1600mm,曝光10min,可得到底片黑度2.0,经过两个半衰期后用同样曝光时间透照相同工件,要保持底片黑度不变,则此时焦距应为多少? 解:A2=A1(1/2)2=9.25x1011Bq,由A1t1/f12=A2t2/f22得f2=800mm
92.用电控37x1011Bq的192Ir源在野外透照,操作人员距源101.55m,在不超过日允许剂量的情况下(1.6x10-4Sv),探伤人员每天最多可工作几小时?(已知该源在1米处的强度水平为0.55Sv) 解:由I•t=(I1/f2)(12•t)≤A 得 t≤Af2/I1 得t≤3h
93.透照40mm厚的工件,焦距400mm时垂直入射到工件表面的射线强度为
1.29x10-4C/Kg•min,底片达到标准黑度值,若为改善几何不清晰度而把焦距改为760mm,仍然要达到同样的底片黑度,则应曝光多少分钟?(该射线在工件中的半值层厚度为2cm,散射比为2,胶片获得0.9675x10-4C/Kg的剂量时可达到标准黑度值)
解:已知T=40mm,f2=760mm,f1=400mm,Q=0.9675x10-4C/Kg,I01=1.29x10-4C/Kg•min,△=20mm,n=2,求t=?
由 (f1+T)2/(f2+T)2=I02/I01,得到f2时到达工件表面的射线强度I02=0.3225x10-4C/Kg,
射线所经过的半值层N=40/20=2,则到达胶片的射线强度为
I2=(1+n)(I02/2N)=(0.9675x10-4C/Kg)/4,
因要求胶片获得0.9675x10-4C/Kg的剂量时可达到标准黑度值,即I2•t=0.9675x10-4C/Kg,故t=4min
94.透照厚度32mm的钢焊缝,胶片接受2.2575x104C/Kg的射线剂量能达到规定黑度,若射线在该材质中的平均半值层为0.8cm,散射比为3,焦距为400mm时剂量率为10.32x10-4C/(Kg•min),求焦距800mm时达到规定黑度的曝光时间是多少?
解:设F1=400mm时的照射率为I0;F2=800mm时的照射率为I0';无损检测资源网F2=800mm时透过焊缝到达胶片的照射率为Ip;则:
I0'=I0(F1/F2)2=10.32x10-4(400/800)2=2.58x10-4C/(Kg•min)
I=I0'(1/2m)=2.58x10-4x(1/23.2/0.8)=0.16125x10-4C/(Kg•min)
Ip=I(1+n)=0.16125x10-4x(1+3)=0.645x10-4C/(Kg•min)
求得:t=2.选择题
1.目前工业X射线实时成像系统的X射线转换器件是(d)
a.荧光屏 b.输入屏+图像增强器+CCD c.CMOS成像器 d.以上都是
2.X射线荧光屏法的缺点是(e)
a.检验灵敏度低 b.操作人员易疲劳 c.只适用于较薄的工件
d.检验结果无永久性记录 e.以上都是
3.射线CT技术是把射线照相与计算机辅助图像重建技术结合形成的层析射线照相技术,与常规射线照相比较,它的主要特点是(d)
a.具有层析能力,可对工件任一平面层进行射线照相
b.可以发现平面内任何方向分布的缺陷
c.容易准确地确定缺陷的位置和性质
d.以上都是
4.运动不清晰度(d)
a.对于常规射线照相技术通常不存在
b.对于扫描(移动)射线照相技术,这是必须注意的重要因素
c.在常规射线照相技术中摆放射线源与工件时应注意稳定,避免发生
d.以上都对
5.X射线荧光屏法的优点是(e)
a.检验速度快 b.操作简单 c.无胶片处理过程 d.容易改变照射角度 e.以上都是
6.线阵列扫描射线实时成像的主要优点是(e)
a.一次完成透照 b.透照连续 c.影像放大 d.相对设备成本较低 e.以上都是
7.下列各项中使实时射线照相的影像质量大大提高的是(d)
a.图像增强技术 b.图像处理技术 c.计算机技术 d.以上都是
8.X射线实时成像检测系统的分辨率通常是指(b)
a 时间分辨率 b 空间分辨率 c 距离分辨率 d 以上都不是
9.由于几何位置或材料密度差异引起的视频分辨率称为(b)
a 时间分辨率 b 空间分辨率 c 距离分辨率 d 以上都不是
10.分辨率测试卡的结构形式是(d)
a 楔形 b 块形 c 栅条形 d 以上都是
11.在射线数字化检测技术上,构成数字图像的基本要素是(a)
a 像素 b 溴化银颗粒 c 图像颗粒 d 以上都对
12.目前X射线实时成像检测技术采用的成像方式是(d)
a 图像增强器 b 线阵列探测器 c 平面阵列探测器 d 以上都是
13.目前在X射线实时成像检测系统中采用的图像采集部件是(c)
a CCD b CMOS c a和b d 以上都不是
是非判断题
1.X或γ射线的计算机辅助层析扫描技术简称为工业CT(0)
2.在X射线实时成像中,射线照射工件传到荧光屏上所产生的显示与射线强度有关,而与曝光时间无关(0)
3.提高荧光屏观察法即时射线成像灵敏度的主要困难是成本高和速度慢(X)
4.当采用荧光屏观察法时,几乎所有的曝光均需要使用铅箔增感屏(X)
5.一般用于荧光屏观察法的观察窗口是用硼硅酸玻璃制成的(X)
6.一般用于荧光屏观察法的观察窗口是用光学玻璃制成的(X)
7.像素是构成数字图像的最小单元(0)
8.线阵列探测器是采取线扫描逐行成像的(0)
9.图像采集部件CCD在中文中称为电荷藕合元件(0)
10.图像采集部件CMOS在中文中称为互补金属氧化物导体器件(0)
11.在相同分辨率下,CMOS器件产生的图像质量和速度相比CCD来说要低一些(0)
12.在相同分辨率下,CMOS器件产生的图像质量和速度要高于CCD(X)
问答题
1.X射线荧光屏法的优缺点是什么?
答:优点是:检验速度快,检验结果可即时性观察;操作简单,检测成本低;无胶片处理过程;可改变照射角度来全面观察工件内部质量。缺点是:检验结果较难做全面的永久性记录;工作人员容易疲劳;检验灵敏度较低;受穿透力限制,一般只适用于较薄的工件。
2.工业电视应配什么样的X射线机?包括哪些主要部件?
答:应配备小焦点、恒电位的X射线机,包括的部件有图像增强器、摄像管及电视显示器,最新的工业电视则采用了CCD(电荷耦合器件)或CMOS来接受X射线并转换成电信号送入电脑进行信号处理及重构图像,在电脑屏幕上显示射线透视的结果。
3.工业X射线电视的优缺点如何?
答:优点:可以直观地观察物体动态或静态情况下的内部结构与缺陷;使用经济、简便、效率高;可用于流水作业,便于实现X射线检验自动化。缺点:其检测灵敏度一般较X射线照相法低;对形状复杂的零件检查有困难;初始投入较高。
4.工业CT的全称是什么?答:工业用计算机控制层析X射线照相装置
5.简述X射线工业电视检测法的原理及优缺点(答案从略)
6.试比较X射线实时成像检测中三种成像方式的优劣
答:图像增强器价格较低,可以进行实时影像检测,但成像灵敏度不如阵列探测成像器好;图像增强器体积和重量的受一定的限制;平面阵列成像板的价格高,成像灵敏度也相对较高,但成像较慢,实际使用时如拍X射线片一样,但拍片时间只需3至10秒才能完成。成像板可以与携带式高频恒电压X射线机、笔记本计算机等组合成携带式X射线影像系统,可以满足现场使用要求;线性扫描器成像速度较慢,价格介于图像增强器与成像面板之间,因对机械传动要求高,检测速度较慢。线阵列探测器X射线实时成像检测技术的成像速度较慢,影响了检测效率的发挥,
7.栅条形分辨率测试卡为什么通常采用高密度的铅质材料做栅条?
答:主要是考虑到高密材料能吸收较多的射线,与相邻间距的空间在图像中能形成较大的对比度。
8.栅条形分辨率测试卡为什么用很薄的高密度的铅质材料做栅条?
答:采用高密度的铅质材料做栅条主要是考虑到高密材料能吸收较多的射线,与相邻间距的空间在图像中能形成较大的对比度,同时又必须考虑减少材料厚度对上下几何不清晰度造成的差异,减少边缘区域对几何不清晰度的影响,使之能更真实地反映图像的分辨率。
9.分辩率测试卡有什么功用?
答:可用来测试系统的分辩率和系统固有不清晰度;可用来测试图像分辩率和不清晰度;可用来调试检测工艺中的最佳放大倍数。
计算题
1.在X射线实时成像检测中,已知系统固有不清晰度Us=0.05mm,在图像放大倍数M=3的情况下,图象可检测出的最小缺陷尺寸dmin是多少?
解:dmin=Us/M2/3=0.05/32/3≈0.024mm
2.在X射线实时成像检测中,测量出X射线机焦点到被检工件表面的距离L1=50cm,被检工件表面至成像平面的距离L2=65cm,求图像放大倍数M
解:M=1+( L2/ L1)=2.3
3.已知X射线实时成像检测系统的固有不清晰度Us=0.1mm,X射线机焦点尺寸d=0.4mm,求该系统图象检测的最佳放大倍数Mopt是多少?
解:Mopt=1+(Us/d)3/2=1+(0.1/0.4)3/2≈1.4
2575x104/0.645x10-4=3.5min
95.对外径为120mm,板厚20mm的筒体圆周对接焊缝作X射线探伤,采用单壁投影,射源尺寸3mm,几何不清晰度要求为A级,其透照的最小焦距为多少mm?(答案从略)
96 用192Ir源进行野外透照,射源活度为40Ci,忽略散射线。若一天实际曝光时间为2小时,为使射线照射量控制在一天的照射量限值之内,射线工作人员离源的最小距离应为多少?射源离公共活动场所至少为多少米?(允许照射量:射线工作者16mR/天;192Ir的Kr=0.472,忽略非曝光时的照射量)(答案从略)
97 采用一定的射线照相技术透照某工件,底片上可识别的气孔的最小直径是0.7mm。如果透照技术不变,但设法减少了散射线,这时候射线照片上可识别的气孔的最小直径为0.5mm。问:第二次透照时直径为0.7mm气孔的对比度将是第一次透照时对比度的几倍?
(设:0.7mm气孔的△Dmin=0.05;0.5mm气孔的△D=0.07)(答案:1.96)
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