中國(guó)船級(jí)社rt射線檢測(cè)技術(shù)原理講義

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1、射線檢測(cè)技術(shù)周保華第一章概述一、無損檢測(cè)的定義無損檢測(cè)的定義：是指在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)的方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，對(duì)試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法二、無損檢測(cè)的作用應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)可以達(dá)到以下幾個(gè)目的：1、保證產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)，可以探測(cè)到肉眼無法看到的試件內(nèi)部缺陷，在對(duì)試件表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，通過無損檢測(cè)方法可以探測(cè)出許多肉眼很難看到的細(xì)小缺陷，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。2、保障使用安全即使是設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量完全符合規(guī)范要求的各種結(jié)構(gòu)和設(shè)備，在經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，也有可能發(fā)生破壞事故。這是由于苛刻的運(yùn)行條件使結(jié)構(gòu)和設(shè)備

2、的狀態(tài)發(fā)生變化，如高溫和應(yīng)力的作用導(dǎo)致材料蠕變，溫度、壓力的波動(dòng)，使應(yīng)力集中部位產(chǎn)生疲勞，腐蝕使壁厚減薄或材質(zhì)劣化。而通過無損檢測(cè)對(duì)在用的結(jié)構(gòu)和設(shè)備進(jìn)行定期檢驗(yàn)則可有效的發(fā)現(xiàn)各種潛在的危險(xiǎn)，從而采取針對(duì)性的措施可避免事故的發(fā)生。3、改進(jìn)制造工藝和降低生產(chǎn)成本在制造過程中間的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確的進(jìn)行無損檢測(cè)，可以驗(yàn)證工藝是否妥當(dāng)，防止以后的工序浪費(fèi)，減少返工，降低廢品率，從而降低制造成本。無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，即：無損探傷、無損檢測(cè)和無損評(píng)價(jià)，其中無損探傷是早期階段的名稱，其含義是探測(cè)和發(fā)現(xiàn)缺陷；無損檢測(cè)是當(dāng)前階段的名稱，其內(nèi)涵不僅僅是探測(cè)缺陷，還包括探測(cè)試件的

3、一些其他信息，例如結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)等；而無損評(píng)價(jià)是即將進(jìn)入或正在進(jìn)入的新的階段，它不僅要求發(fā)現(xiàn)缺陷，探測(cè)試件的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)，還有獲取更全面、更準(zhǔn)確的，綜合的信息，例如有關(guān)缺陷的形狀、尺寸、位置、取向、內(nèi)含物、缺陷部位的組織、殘余應(yīng)力等的信息，它要結(jié)合成像技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析和處理等技術(shù)，與材料力學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)，對(duì)試件或產(chǎn)品的質(zhì)量和性能給出全面、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。三、射線檢測(cè)的原理射線檢測(cè)是根據(jù)射線在穿透試件時(shí)，如果試件中存在有缺陷會(huì)影響對(duì)射線的吸收，使透過的射線強(qiáng)度發(fā)生變化，用膠片測(cè)量出這一變化，再經(jīng)過暗室處理，從而顯示出缺陷圖像的技術(shù)。射線檢測(cè)技術(shù)由射線

4、檢測(cè)設(shè)備、膠片系統(tǒng)和評(píng)片這三部分組成。射線檢測(cè)是以膠片為載體來顯示缺陷的，即射線檢測(cè)的底片質(zhì)量對(duì)檢測(cè)結(jié)果起到至關(guān)重要的影響，而衡量底片質(zhì)量的三要素為，對(duì)比度、清晰度和顆粒度，這三要素取決于射線檢測(cè)設(shè)備、膠片系統(tǒng)及檢測(cè)工藝的有機(jī)組合，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性下降。射線檢測(cè)結(jié)果是記錄在底片上的，缺陷圖像直觀且真實(shí)，所以對(duì)缺陷定性是最準(zhǔn)確的，對(duì)缺陷的定量也比較準(zhǔn)確。射線檢測(cè)對(duì)氣孔及夾渣類體積型缺陷檢出率很高；但對(duì)裂紋、未熔合這類面積型缺陷，其檢出率受缺陷形態(tài)尺寸、透照厚度、透照角度、透照幾何條件、射線源和膠片的影響，總的來說其檢出率較低，而這類面積型缺

5、陷的危害是最大的，無損檢測(cè)最希望得到的結(jié)果就是將此類缺陷給檢測(cè)出來。四、射線檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展有射線實(shí)時(shí)成像檢驗(yàn)技術(shù)中子射線照相檢驗(yàn)技術(shù)射線CT檢測(cè)技術(shù)康普頓散射成像檢測(cè)技術(shù)電子射線照相檢驗(yàn)技術(shù)高能X射線照相檢驗(yàn)技術(shù)CR技術(shù)30第二章射線檢測(cè)的物理基礎(chǔ)一、原子1、原子的概念:定義：組成單質(zhì)和化合物分子的最小微粒，由原子核和核外電子構(gòu)成。2、原子的構(gòu)成:原子是由原子核和核外電子所構(gòu)成。電子圍繞原子核作行星運(yùn)動(dòng)；電子在一定軌道上饒核運(yùn)動(dòng)。3、原子的的主要參數(shù)a、質(zhì)量：幾乎集中在原子核內(nèi)，核的密度非常大！如果：把核集中在1cm3的體積內(nèi)，那么：這1cm3的體積內(nèi)核的總重量為1

6、08噸?。ㄒ蝗f萬噸?。゜、大?。涸影霃?0-8cm數(shù)量級(jí)。原子核半徑10-13cm數(shù)量級(jí)。如果：核的半徑為1cm核（1cm）原子*------------------------------*（約1000米）10-8/10-13=100000倍c、電荷：原子核帶正電；電子帶負(fù)電；原子為中性。d、構(gòu)成：原子核（質(zhì)子+中子）+電子數(shù)量關(guān)系：原子量=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)A=Z+N例：60鈷60=27+33質(zhì)子數(shù)Z=核的正電荷數(shù)=電子數(shù)=原子序數(shù)4、原子結(jié)構(gòu)理論---玻爾理論（玻爾模型）20世紀(jì)初二種不同的原子結(jié)構(gòu)模型1903年：湯姆森假設(shè)：核子與電子在原子內(nèi)均勻分布（“葡萄干

7、面包”球體模型。這種模型認(rèn)為，原子是一個(gè)均勻的陽電球體，電子均勻地嵌在球體中，按一定頻率圍繞各自的平衡位置振動(dòng)）1911年：盧瑟福模型：行星分布（原子中的帶正電部分集中在很小的中心體內(nèi)，即原子核，并占有原子的絕大部分質(zhì)量，原子核外邊散布著帶負(fù)電的電子）α散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆森假設(shè)肯定了盧瑟福模型盧瑟福模型不完善，1913年玻爾提出了完善的原子結(jié)構(gòu)模型---玻爾模型原子結(jié)構(gòu)的行星模型認(rèn)為，原子由帶正電荷Ze的原子核和Z個(gè)核外電子組成，Z為原子序數(shù)。原子核位于原子的中心，電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)。但電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道不是任意的，也不能連續(xù)變化。電子只能沿一些分立的滿足一定條