中国船级社rt射线检测技术原理讲义

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1、射线检测技术周保华第一章概述一、无损检测的定义无损检测的定义：是指在不损坏试件的前提下，以物理或化学的方法为手段，借助先进的技术和设备，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法二、无损检测的作用应用无损检测技术可以达到以下几个目的：1、保证产品质量应用无损检测技术，可以探测到肉眼无法看到的试件内部缺陷，在对试件表面质量进行检验时，通过无损检测方法可以探测出许多肉眼很难看到的细小缺陷，从而保证了产品质量。2、保障使用安全即使是设计和制造质量完全符合规范要求的各种结构和设备，在经过一段时间的使用后，也有可能发生破坏事故。这是由于苛刻的运行条件使结构和设备

2、的状态发生变化，如高温和应力的作用导致材料蠕变，温度、压力的波动，使应力集中部位产生疲劳，腐蚀使壁厚减薄或材质劣化。而通过无损检测对在用的结构和设备进行定期检验则可有效的发现各种潜在的危险，从而采取针对性的措施可避免事故的发生。3、改进制造工艺和降低生产成本在制造过程中间的适当环节正确的进行无损检测，可以验证工艺是否妥当，防止以后的工序浪费，减少返工，降低废品率，从而降低制造成本。无损检测技术的发展经历了三个阶段，即：无损探伤、无损检测和无损评价，其中无损探伤是早期阶段的名称，其含义是探测和发现缺陷；无损检测是当前阶段的名称，其内涵不仅仅是探测缺陷，还包括探测试件的

3、一些其他信息，例如结构、性质、状态等；而无损评价是即将进入或正在进入的新的阶段，它不仅要求发现缺陷，探测试件的结构、性质、状态，还有获取更全面、更准确的，综合的信息，例如有关缺陷的形状、尺寸、位置、取向、内含物、缺陷部位的组织、残余应力等的信息，它要结合成像技术、自动化技术、计算机数据分析和处理等技术，与材料力学等领域的知识，对试件或产品的质量和性能给出全面、准确的评价。三、射线检测的原理射线检测是根据射线在穿透试件时，如果试件中存在有缺陷会影响对射线的吸收，使透过的射线强度发生变化，用胶片测量出这一变化，再经过暗室处理，从而显示出缺陷图像的技术。射线检测技术由射线

4、检测设备、胶片系统和评片这三部分组成。射线检测是以胶片为载体来显示缺陷的，即射线检测的底片质量对检测结果起到至关重要的影响，而衡量底片质量的三要素为，对比度、清晰度和颗粒度，这三要素取决于射线检测设备、胶片系统及检测工艺的有机组合，任何一个环节出现问题都会导致检测结果的准确性下降。射线检测结果是记录在底片上的，缺陷图像直观且真实，所以对缺陷定性是最准确的，对缺陷的定量也比较准确。射线检测对气孔及夹渣类体积型缺陷检出率很高；但对裂纹、未熔合这类面积型缺陷，其检出率受缺陷形态尺寸、透照厚度、透照角度、透照几何条件、射线源和胶片的影响，总的来说其检出率较低，而这类面积型缺

5、陷的危害是最大的，无损检测最希望得到的结果就是将此类缺陷给检测出来。四、射线检测技术的发展有射线实时成像检验技术中子射线照相检验技术射线CT检测技术康普顿散射成像检测技术电子射线照相检验技术高能X射线照相检验技术CR技术30第二章射线检测的物理基础一、原子1、原子的概念:定义：组成单质和化合物分子的最小微粒，由原子核和核外电子构成。2、原子的构成:原子是由原子核和核外电子所构成。电子围绕原子核作行星运动；电子在一定轨道上饶核运动。3、原子的的主要参数a、质量：几乎集中在原子核内，核的密度非常大！如果：把核集中在1cm3的体积内，那么：这1cm3的体积内核的总重量为1

6、08吨！（一万万吨！）b、大小：原子半径10-8cm数量级。原子核半径10-13cm数量级。如果：核的半径为1cm核（1cm）原子*------------------------------*（约1000米）10-8/10-13=100000倍c、电荷：原子核带正电；电子带负电；原子为中性。d、构成：原子核（质子+中子）+电子数量关系：原子量=质子数+中子数A=Z+N例：60钴60=27+33质子数Z=核的正电荷数=电子数=原子序数4、原子结构理论---玻尔理论（玻尔模型）20世纪初二种不同的原子结构模型1903年：汤姆森假设：核子与电子在原子内均匀分布（“葡萄干

7、面包”球体模型。这种模型认为，原子是一个均匀的阳电球体，电子均匀地嵌在球体中，按一定频率围绕各自的平衡位置振动）1911年：卢瑟福模型：行星分布（原子中的带正电部分集中在很小的中心体内，即原子核，并占有原子的绝大部分质量，原子核外边散布着带负电的电子）α散射实验否定了汤姆森假设肯定了卢瑟福模型卢瑟福模型不完善，1913年玻尔提出了完善的原子结构模型---玻尔模型原子结构的行星模型认为，原子由带正电荷Ze的原子核和Z个核外电子组成，Z为原子序数。原子核位于原子的中心，电子围绕原子核运动。但电子绕核运动的轨道不是任意的，也不能连续变化。电子只能沿一些分立的满足一定条