射線探傷設(shè)備簡(jiǎn)介

射線探傷常用的設(shè)備主要有X射線機(jī)、γ射線機(jī)等，它們的結(jié)構(gòu)區(qū)別較大。

X射線機(jī)

X射線機(jī)的分類和用途

X射線機(jī)即X射線探傷機(jī)，按其結(jié)構(gòu)形式分為攜帶式、移動(dòng)式和固定式三種。攜帶式X射線機(jī)多采用組合式X射線發(fā)生器，體積小，重量輕，適用于施工現(xiàn)場(chǎng)和野外作業(yè)的工件探傷；移動(dòng)式X射線機(jī)能在車間或?qū)嶒?yàn)室移動(dòng)，適用于中、厚焊件的探傷；固定式X射線機(jī)則固定在確定的工作環(huán)境中靠移動(dòng)焊件來(lái)完成探傷工作。

X射線管

X射線管是X射線機(jī)的核心部件，是由陰極、陽(yáng)極和管套組成的真空電子器件，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　Ｘ射線管結(jié)構(gòu)示意圖

1：陰極；

2：聚焦罩；

3：燈絲；

4：陽(yáng)極罩；

5：陽(yáng)極靶；

6：管套

管套：它是X射線管的外殼。為了使高速電子在X射線管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力減小，管內(nèi)要求有較高的真空度。

陰極：X射線管的陰極起著發(fā)射電子和聚集電子的作用。它主要由發(fā)射電子的鎢絲和聚焦電子的聚集罩（純鐵或純鎳制成的凹面形）組成。

陽(yáng)極：X射線是從射線管的陽(yáng)極發(fā)出的。整個(gè)陽(yáng)極構(gòu)造包括陽(yáng)極靶（鎢等）、陽(yáng)極體和陽(yáng)極罩（銅，導(dǎo)電和散熱）三部分。由于X射線管能量轉(zhuǎn)換率很低，陽(yáng)極靶接受電子轟擊的動(dòng)能絕大部分轉(zhuǎn)換為熱能而被陽(yáng)極吸收，因此陽(yáng)極的冷卻至關(guān)重要。目前采用的冷卻方式主要有輻射散熱及油、水冷卻等。

X射線機(jī)的組成

X射線機(jī)通常由X射線管、高壓發(fā)生器、控制裝置、冷卻器、機(jī)械裝置和高壓電纜等部件組成。攜帶式X射線機(jī)是將X射線管和高壓發(fā)生器直接相連構(gòu)成組合式X射線發(fā)生器，省去了高壓電纜，并和冷卻器一起組裝成射線柜，為了攜帶方便一般也沒(méi)有為支撐機(jī)器而設(shè)計(jì)的機(jī)械裝置。

X射線機(jī)選擇

根據(jù)工作條件選擇：X射線機(jī)按其可搬動(dòng)性分為攜帶式和移動(dòng)式兩大類。攜帶式輕便，易于搬動(dòng)。移動(dòng)式X射線機(jī)比較重，組件多，但管電壓﹑管電流可以制作得較大，其線路結(jié)構(gòu)和安全可靠性也較好。因此對(duì)于零件較小，可以集中在地面工作的，宜選用移動(dòng)式X射線機(jī)。對(duì)于零件較大﹑需在高空或地下工作的，宜選用攜帶式X射線機(jī)。

根據(jù)被透物體的結(jié)構(gòu)和厚度選擇：X射線機(jī)是利用射線機(jī)透過(guò)被檢驗(yàn)物質(zhì)來(lái)發(fā)現(xiàn)其中是否有缺陷的。所以，首先關(guān)心的是X射線機(jī)能否穿透欲檢驗(yàn)物質(zhì)的材料或焊縫。X射線穿透能力取決于X射線的能量和波長(zhǎng)。X射線管的管電壓愈高，發(fā)射的X射線波長(zhǎng)愈短，能量愈大，透過(guò)物質(zhì)的能力愈強(qiáng)。因此，選擇管電壓高的X射線機(jī)可以得到高的穿透能力。

另外，X射線穿透過(guò)不同的物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)對(duì)射線的衰減能力不同。一般來(lái)說(shuō)，被透照物質(zhì)原子序數(shù)愈大﹑密度愈大則對(duì)射線衰減的能力愈大。因此，透照輕金屬或厚度較薄的工件時(shí)，宜選用管電壓低的X射線機(jī)，透照重金屬或厚度較大的工件時(shí)，宜選用管電壓高的X射線機(jī)。

γ射線機(jī)

γ射線機(jī)按其結(jié)構(gòu)形式分為攜帶式﹑移動(dòng)式和爬行式三種。攜帶式γ射線機(jī)多采用60Co作射線源，用于較厚工件的探傷。爬行式γ射線機(jī)主要用于野外焊接管線的探傷。

γ射線機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

?穿透力強(qiáng)，*厚可透照300mm鋼材；

?透照過(guò)程中不用水和電，因而可在野外、對(duì)帶電高壓電器設(shè)備、高空、高溫及水下等多種場(chǎng)合下工作，可在X射線機(jī)和加速器無(wú)法達(dá)到的狹小部位工作。

主要缺點(diǎn)是：

?半衰期短的γ源更換頻繁；

?要求有嚴(yán)格的射線防護(hù)措施；

?探傷靈敏度略低于X射線機(jī)。

加速器

加速器是一種利用電磁場(chǎng)使帶電粒子（如電子、質(zhì)子、氘核、氦核及其他重離子）獲得能量的裝置。用于產(chǎn)生高能X射線的加速器主要有電子感應(yīng)式、電子直線式和電子回旋式三種。目前應(yīng)用*廣大的電子直線加速器。

由于加速器能量高，射線焦點(diǎn)尺寸小，探傷靈敏度高，且其射線束能量、強(qiáng)度與方向均可*控制，其應(yīng)用已日益廣泛。