球体的x射线检测方法

‘壹’ 探伤检测的X光射线探伤

X射线探伤原理
x射线的特性 X射线是一种波长很短的电磁波，是一种光子，波长为10-6~10-8cmx射线有下列特点： 穿透性 x射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。其穿透能力的强弱，与x射线的波长以及被穿透物质的密度和厚度有关。x射线波长愈短，穿透力就愈大;密度愈低，厚度愈薄，则x射线愈易穿透。在实际工作中，通过球管的电压伏值(kV)的大小来确定x射线的穿透性(即x射线的质)，而以单位时间内通过x射线的电流 (mA)与时间的乘积代表x射线的量。电离作用 x射线或其它射线(例如γ射线)通过物质被吸收时，可使组成物质的分子分解成为正负离子，称为电离作用，离子的多少和物质吸收的X射线量成正比。通过空气或其它物质产生电离作用，利用仪表测量电离的程度就可以计算x射线的量。检测设备正是由此来实现对零件探伤检测的。X射线还有其他作用，如感光、荧光作用等。 影像形成原理 X线影像形成的基本原理，是由于X线的特性和零件的致密度与厚度之差异所致。

‘贰’ 什么是射线检测原理

X射线检测仪是利用X射线的穿透能力，在工业上一般用于检测一些眼睛所看不到的物品内部伤，断，或电路的短路等。比如说检测多层基板内部电路有无短路，X射线可心穿透基板的表面看到基板的内部电路，在X射线发生器对面有个数据接收器，自动的将接收到的辐射转换成电信号并传到扩张板中，并在电脑中转换成特定的信号，通过专用的软件将图像在显示器中显示出来，这样就可以通过肉眼观测到基板的内部结构，而不用拿万用表去慢慢测试。

γ射线有很强的穿透性，γ射线探伤就是利用γ射线得穿透性和直线性来探伤的方法。γ射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知，但它可使照相底片感光，也可用特殊的接收器来接收。当γ射线穿过(照射)物质时，该物质的密度越大，射线强度减弱得越多，即射线能穿透过该物质的强度就越小。此时，若用照相底片接收，则底片的感光量就小;若用仪器来接收，获得的信号就弱。

因此，用γ射线来照射待探伤的零部件时，若其内部有气孔、夹渣等缺陷，射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多，其强度就减弱得少些，即透过的强度就大些，若用底片接收，则感光量就大些，就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影;若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。一般情况下，γ射线探伤是不易发现裂纹的，或者说，γ射线探伤对裂纹是不敏感的。因此，γ射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感。即γ射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤，而不适宜面积型缺陷探伤

‘叁’ 求球体圆度检测方法.....

从中间切开，测量到的直径是高，然后就可以算出底面直径，底面直径乘高就是体积

‘肆’ 射线探伤的射线探伤（x、γ）方法介绍

工业上常用的射线探伤方法为X射线探伤和γ射线探伤。指使用电磁波对金属工件进行检测，同X线透视类似。射线穿过材料到达底片，会使底片均匀感光；如果遇到裂缝、洞孔以及夹渣等缺陷，一般将会在底片上显示出暗影区来。这种方法能检测出缺陷的大小和形状，还能测定材料的厚度。
X 射线是在高真空状态下用高速电子冲击阳极靶而产生的。γ射线是放射性同位素在原子蜕变过程中放射出来的。两者都是具有高穿透力、波长很短的电磁波。不同厚度的物体需要用不同能量的射线来穿透，因此要分别采用不同的射线源。例如由X射线管发出的X射线（当电子的加速电压为400千伏时），放射性同位素60Co所产生的γ射线和由 20兆电子伏直线加速器所产生的X射线，能穿透的最大钢材厚度分别约为90毫米、230毫米和600毫米。 工业射线照相探伤中使用的低能X射线机，简单地说是由四部分组成：射线发生器（X射线管）、高压发生器、冷却系统、控制系统。当各部分独立时，高压发生器与射线发生器之间应采用高压电缆连接。
按照X射线机的结构，X射线机通常分为三类，便携式X射线机、移动式X射线机、固定式X射线机。
便携式X射线机采用组合式射线发生器，其X射线管、高压发生器、冷却系统共同安装在一个机壳中，也简单地称为射线发生器，在射线发生器中充满绝缘介质。整机由两个单元构成，即控制器和射线发生器，它们之间由低压电缆连接。在射线发生器中所充的绝缘介质，较早时为高抗电强度的变压器油，其抗电强度应不小于30～50kV/2.5mm。现在多数充填的绝缘介质是六氟化硫（SF6），以减轻射线发生器的重量。
X射线机的核心器件是X射线管，普通X射线管主要由阳极、阴极和管壳构成。
x射线是由x射线管加高压电激发而成，可以通过所加电压，电流来调节x射线的强度。
对低压X射线机，输入X射线管的能量只有很少部分转换为X射线，大部分转换成热，所以对于X射线机来说要保证良好的散热。
X射线机的主要技术性能可归纳为五个：工作负载特性、辐射强度、焦点尺寸、辐射角、漏泄辐射剂量。在选取X射线机时应考虑上述性能是否适应所进行的工作。 γ射线机用放射性同位素作为γ射线源辐射γ射线，它与X射线机的一个重要不同是γ射线源始终都在不断地辐射γ射线，而X射线机仅仅在开机并加上高压后才产生X射线，这就使γ射线机的结构具有了不同于X射线机的特点。γ射线是由放射性元素激发，能量不变。强度不能调节，只随时间成指数倍减小。
将γ射线探伤机分为三种类型：手提式、移动式、固定式。手提式γ射线机轻便，体积小、重量小，便于携带，使用方便。但从辐射防护的角度，其不能装备能量高的γ射线源。
γ射线机主要由五部分构成：源组件（密封γ射线源）、源容器（主机体）、输源（导）管、驱动机构和附件。
γ射线机与X射线机比较具有设备简单、便于操作、不用水电等特点，但γ射线机操作错误所引起的后果将是十分严重，因此，必须注意γ射线机的操作和使用。按照国家的有关规定，使用γ射线机的单位涉及到放射性同位素，因此，单位必须申领放射性同位素使用许可证，操作人员，应经过专门的培训，并应取得放射工作人员证。
射线探伤要用放射源发出射线，对人的伤害极大，操作不慎会导致人员受到辐射，患白血病的概率增加。操作人员应穿好防护服，并注意放射源的妥善保存。

‘伍’ 超声波探伤方法和探伤标准

金属无损检测与探伤标准汇编
中国机械工业标准汇编 金属无损检测与探伤卷（上）（第二版）

一、通用与综合

GB/T 5616-1985 常规无损探伤应用导则
GB/T 6417-1986 金属溶化焊焊缝缺陷分类及说明
GB/T 9445-1999 无损检测人员资格鉴定与认证
GB/T 12469-1990 焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分类
GB/T 14693-1993 焊缝无损检测符号
JB 4730-1994 压力容器无损检测
JB/T 5000.14-1998 重型机械通用技术条件 铸钢件无损探伤
JB/T 5000.15-1998 重型机械通用技术条件 锻钢件无损探伤
JB/T 7406.2-1994 试验机术语 无损检测仪器
JB/T 9095-1999 离心机、分离机锻焊件常规无损探伤技术规范
二、表面方法

GB/T 5097-1985 黑光源的间接评定方法
GB/T 9443-1988 铸钢件渗透探伤及缺陷显示迹痕的评级方法
GB/T 9444-1988 铸钢件磁粉探伤及质量评级方法
GB/T 10121-1988 钢材塔形发纹磁粉检验方法
GB/T 12604.3-1990 无损检测术语 渗透检测
GB/T 12604.5-1990 无损检测术语 磁粉检测
GB/T 15147-1994 核燃料组件零部件的渗透检验方法
GB/T 15822-1995 磁粉探伤方法
GB/T 16673-1996 无损检测用黑光源（UV-A）辐射的测量
GB/T 17455-1998 无损检测 表面检查的金相复制件技术
GB/T 18851-2002 无损检测 渗透检验 标准试块
JB/T 5391-1991 铁路机车车辆滚动轴承零件磁粉探伤规程
JB/T 5442-1991 压缩机重要零件的磁粉探伤
JB/T 6061-1992 焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级
JB/T 6062-1992 焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级
JB/T 6063-1992 磁粉探伤用磁粉技术条件
JB/T 6064-1992 渗透探伤用镀铬试块技术条件
JB/T 6065-1992 磁粉探伤用标准试片
JB/T 6066-1992 磁粉探伤用标准试块
JB/T 6439-1992 阀门受压铸钢件磁粉探伤检验
JB/T 6719-1993 内燃机进、排气门 磁粉探伤
JB/T 6722-1993 内燃机连杆 磁粉探伤
JB/T 6729-1993 内燃机曲轴、凸轮轴 磁粉探伤
JB/T 6870-1993 旋转磁场探伤仪 技术条件
JB/T 6902-1993 阀门铸钢件液体渗透探伤
JB/T 6912-1993 泵产品零件无损检测磁粉探伤
JB/T 7411-1994 电磁轭探伤仪 技术条件
JB/T 7523-1994 渗透检验用材料 技术要求
JB/T 8118.3-1999 内燃机 活塞销 磁粉探伤技术条件
JB/T 8290-1998 磁粉探伤机
JB/T 8466-1996 锻钢件液体渗透检验方法
JB/T 8468-1996 锻钢件磁粉检验方法
JB/T 8543.2-1997 泵产品零件无损检测渗透检测
JB/T 9213-1999 无损检测 渗透检查 A型对比试块
JB/T 9216-1999 控制渗透探伤材料质量的方法
JB/T 9218-1999 渗透探伤方法
JB/T 9628-1999 汽轮机叶片 磁粉探伤方法
JB/T 9630.1-1999 汽轮机铸钢件 磁粉探伤及质量分级方法
JB/T 9736-1999 喷油嘴偶件、柱塞偶件、出油阀偶件 磁粉探伤方法
JB/T 9743-1999 内燃机 连杆螺栓 磁粉探伤技术条件
JB/T 9744-1999 内燃机零、部件 磁粉探伤方法
中国机械工业标准汇编 金属无损检测与探伤卷（中）（第二版）

三、辐射方法

GB/T 3323-1987 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级
GB/T 4835-1984 辐射防护用携带式X、γ辐射剂量率仪和监测仪
GB/T 5294-2001 职业照射个人监测规范 外照射监测
GB/T 5677-1985 铸钢件射线照相及底片等级分类方法
GB/T 9582-1998 工业射线胶片ISO感光度和平均斜率的测定(用X和γ射线曝光)
GB/T 10252-1992 钴-60辐照装置的辐射防护与安全标准
GB/T 11346-1989 铝合金铸件X 射线照相检验针孔(圆形)分级
GB/T 11806-2004 放射性物质安全运输规程
GB/T 11851-1996 压水堆燃料棒焊缝X射线照相检验方法
GB/T 12469-1990 焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分类
GB/T 12604.2-1990 无损检测术语 射线检测
GB/T 12604.8-1995 无损检测术语 中子检测
GB/T 12605-1990 钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级
GB/T 13161-2003 直读式个人X和γ辐射剂量当量和剂量当量率监测仪
GB/T 13653-2004 航空轮胎X射线检测方法
GB/T 14054-1993 辐射防护用固定式X、γ辐射剂量率仪、报警装置和监测仪
GB/T 14058-1993 γ射线探伤机
GB/T 16357-1996 工业X射线探伤放射卫生防护标准
GB/T 16363-1996 X射线防护材料屏蔽性能及检验方法
GB/T 16544-1996 球形储罐γ射线全景曝光照相方法
GB/T 16757-1997 X射线防护服
GB/T 17150-1997 放射卫生防护监测规范 第1部分: 工业X射线探伤
GB/T 17589-1998 X射线计算机断层摄影装置影像质量保证检测规范
GB/T 17925-1999 气瓶对接焊缝 X射线实时成像检测
GB/T 18043-2000 贵金属首饰含量的无损检测方法 X射线荧光光谱法
GB/T 18465-2001 工业γ射线探伤放射卫生防护要求
GB/T 18871-2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准
GB/T 19348.1-2003 无损检测 工业射线照相胶片 第 1 部分：工业射线照相胶片系统的分类
GB/T 19348.2-2003 无损检测 工业射线照相胶片 第 2 部分：用参考值方法控制胶片处理
JB/T 5453-1991 工业Χ射线图像增强器 电视系统技术条件
JB/T 6440-1992 阀门受压铸钢件射线照相检验
JB/T 7260-1994 空气分离设备铜焊缝射线照相和质量分级
JB/T 7412-1994 固定式(移动式)工业Χ射线探伤仪
JB/T 7413-1994 携带式工业Χ射线探伤机
JB 7788-1995 500kv以下工业Χ射线探伤机 防护规则
JB/T 7902-1995 线型象质计
JB/T 7903-1999 工业射线照相底片观片灯
JB/T 8543.1-1997 泵产品零件无损检测 泵受压铸钢件射线检测方法及底片的等级分类
JB/T 8764-1998 工业探伤用Χ射线管 通用技术条件
JB/T 9215-1999 控制射线照相图像质量的方法
JB/T 9402-1999 工业Χ射线探伤机 性能测试方法
中国机械工业标准汇编 金属无损检测与探伤卷（下）（第二版）

四、声学方法

GB/T 1786-1990 锻制圆饼超声波检验方法
GB/T 2970-2004 厚钢板超声波检验方法
GB/T 3310-1999 铜合金棒材超声波探伤方法
GB/T 4162-1991 锻轧钢棒超声波检验方法
GB/T 5193-1985 钛及钛合金加工产品超声波探伤方法
GB/T 5777-1996 无缝钢管超声波探伤检验方法
GB/T 6402-1991 钢锻材超声波检验方法
GB/T 6519-2000 变形铝合金产品超声检验方法
GB/T 7233-1987 铸钢件超声探伤及质量评级方法
GB/T 7734-2004 复合钢板超声波探伤方法
GB/T 7736-2001 钢的低倍组织及缺陷超声波检验法
GB/T 8361-2001 冷拉圆钢表面超声波探伤方法
GB/T 8651-2002 金属板材超声板波探伤方法
GB/T 8652-1988 变形高强度钢超声波检验方法
GB/T 11259-1999 超声波检验用钢对比试块的制作与校验方法
GB/T 11343-1989 接触式超声斜射探伤方法
GB/T 11344-1989 接触式超声波脉冲回波法测厚
GB/T 11345-1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
GB/T 12604.1-1990 无损检测术语 超声检测
GB/T 12604.4-1990 无损检测术语 声发射检测
GB/T 12969.1-1991 钛及钛合金管材超声波检验方法
GB/T 13315-1991 锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法
GB/T 13316-1991 铸钢轧辊超声波探伤方法
GB/T 15830-1995 钢制管道对接环焊缝超声波探伤方法和检验结果的分级
GB/T 18182-2000 金属压力容器声发射检测及结果评价方法
GB/T 18256-2000 焊接钢管(埋弧焊除外) 用于确认水压密封性的超声波检测方法
GB/T 18329.1-2001 滑动轴承 多层金属滑动轴承结合强度的超声波无损检验
GB/T 18694-2002 无损检测 超声检验 探头及其声场的表征
GB/T 18852-2002 无损检测 超声检验 测量接触探头声束特性的参考试块和方法
JB/T 1581-1996 汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声探伤方法
JB/T 1582-1996 汽轮机叶轮锻件超声探伤方法
JB/T 4008-1999 液浸式超声纵波直射探伤方法
JB/T 4010-1985 汽轮发电机用钢制护环超声探伤方法
JB/T 5093-1991 内燃机摩擦焊气门超声波探伤技术条件
JB/T 5439-1991 压缩机球墨铸铁零件的超声波探伤
JB/T 5440-1991 压缩机锻钢零件的超声波探伤
JB/T 5441-1991 压缩机铸钢零件的超声波探伤
JB/T 5754-1991 单通道声发射检测仪 技术条件
JB/T 6903-1993 阀门锻钢件超声波检查方法
JB/T 6916-1993 在役高压气瓶声发射检测和评定方法
JB/T 7367.1-2000 圆柱螺旋压缩弹簧 超声波探伤方法
JB/T 7522-1994 材料超声速度的测量方法
JB/T 7524-1994 建筑钢结构焊缝超声波探伤
JB/T 7602-1994 卧式内燃锅炉T 形接头超声波探伤
JB/T 7667-1995 在役压力容器声发射检测评定方法
JB/T 8283-1995 声发射检测仪器 性能测试方法
JB/T 8428-1996 校正钢焊缝超声波检测仪器用标准试块
JB/T 8467-1996 锻钢件超声波探伤方法
JB/T 8931-1999 堆焊层超声波探伤方法
JB/T 9020-1999 大型锻造曲轴的超声波检验
JB/T 9212-1999 常压钢质油罐焊缝超声波探伤
JB/T 9214-1999 A型脉冲反射式超声波系统工作性能测试方法
JB/T 9219-1999 球墨铸铁超声声速测定方法
JB/T 9630.2-1999 汽轮机铸钢件 超声波探伤及质量分级方法
JB/T 9674-1999 超声波探测瓷件内部缺陷
JB/T 10061-1999 A型脉冲反射式超声探伤仪 通用技术条件
JB/T 10062-1999 超声探伤用探头 性能测试方法
JB/T 10063-1999 超声探伤用1号标准试块 技术条件
JB/T 10326-2002 在役发电机护环超声波检验技术标准
五、电磁方法、泄漏和红外方法

GB/T 5126-2001 铝及铝合金冷拉薄壁管材涡流探伤方法
GB/T 5248-1998 铜及铜合金无缝管涡流探伤方法
GB/T 7735-2004 钢管涡流探伤检验方法
GB/T 11260-1996 圆钢穿过式涡流探伤检验方法
GB/T 11813-1996 压水堆核燃料棒的氦质谱检漏
GB/T 12604.6-1990 无损检测术语 涡流检测
GB/T 12604.7-1995 无损检测术语 泄漏检测
GB/T 12604.9-1996 无损检测术语 红外检测
GB/T 12606-1999 钢管漏磁探伤方法
GB/T 12969.2-1991 钛及钛合金管材涡流检验方法
GB/T 13979-1992 氦质谱检漏仪
GB/T 14480-1993 涡流探伤系统 性能测试方法
GB/T 15823-1995 氦泄漏检验
GB/T 17990-1999 圆钢点式(线圈)涡流探伤检验方法

‘陆’ X射线探伤的原理

X射线探伤是利用X射线可以穿透物质和在物质中具有衰减的特性，发现缺欠的一种无损检测方法。X射线的波长很短一般为0.001～0.1nm。X射线以光速直线传播，不受电场和磁场的影响，可穿透物质，在穿透过程中有衰减，能使胶片感光。

当X射线穿透物质时，由于射线与物质的相互作用，将产生一系列极为复杂的物理过程，其结果使射线被吸收和散射而失去一部分能量，强度相应减弱，这种现象称之为射线的衰减。X射线探伤的实质是根据被检验工件与其内部缺欠介质对射线能量衰减程度不同，而引起射线透过工件后强度差异，使感光材料（胶片）上获得缺欠投影所产生的潜影，经过暗室处理后获得缺欠影像，再对照标准评定工件内部缺欠的性质和底片级别。

‘柒’ 射线检测有哪些方法

这个很难回答，你问的不清楚，应该说是有几种透照方式，再一个分法就是由Gamma放射源透照和X射线机透照。

‘捌’ x射线的发生装置(球管)包括哪几个结构

X射线是怎么产生。简单讲，X射线一般都是通过在真空中使用高压加速电子撞击靶面产生的(同步辐射除外)。高速电子撞击靶面产生X射线的主要成因为受激辐射和轫致辐射两种。受激辐射主要是高速电子撞击靶面激发原子的k层电子，其他高能级的电子跃迁到k层而产生X射线，该效应产生的辐射我们一般叫特征辐射。而轫致辐射是指高速电子撞击原子核导致强烈减速，减速过程损失的能量以X射线方式释放出来，该效应有时候我们也叫做刹车辐射(电子强烈刹车)。归根到底，主要还是把电子的动能转化为X射线。我们知道原子其实是很空的，实际上真正能起作用产生X射线的电子很少，一般在百分之一左右，大部分的能量都转化为热量了。

好了，说了这么多我们怎么设计一个用灯泡产生X射线的实验？我们先了解医用的X射线设备产生X射线的核心装置球管，也叫X线管。图1图2为球管管芯，是不是跟一个白炽灯灯泡也很相近，都同样有灯丝与玻璃罩。但球管的管芯多了一个靶面，大功率的球管还有旋转阳极，图1图2 就是大功率球管的管芯。一些小功率的球管是没有旋转阳极跟定子等的，就只有一个固定的靶面。

铺垫了这么多，那么既然我们知道白炽灯与球管管芯的差别在于少了一个靶面，那我们人为给白炽灯加一个靶面，那不就是一个产生x射线的管芯了吗？是这个么一个道理，但是还有些地方要注意的，其一，X射线管的管芯一般都是高度真空的，因为如果管芯内部有气体，在给管芯加上高压后，会容易导致球管释放电弧打火，尤其在高电压大电流的情况下更严重，严重的会损坏管芯导致球管报废。我们日常所接触到的白炽灯，据网上消息说，40w以上的一般会填充有气体，40w以下的，才有可能是真空的。当然，一般的白炽灯灯泡的真空度也是远达不到球管管芯的真空度的，但是我们在低点功率的情况下实验，理论上不一定会有打火现象的发生，但是电子在灯泡内加速的过程，可能会撞击到气体分子，导致产生X射线的效率降低。其二，灯泡是没有靶面的。医用球管的靶面一般为金属钨或者钨铼合金，有些低kv的球管如乳腺机球管等则会用到钼靶或者铑靶。由图3 可知道铬、铁、钴、镍、铜等的k层电子特征辐射波长比较大，意味着要激发k层电子产生X射线所需的能量比较低，相对来说在低kv的条件下用这些材料作为靶面产生X射线的效率要高一些。我们这次采用铜片作为靶面。

是我们本次用白炽灯产生X射线的基本原理图，原理图很简单。一个电源给白炽灯灯丝供电，使得钨丝温度升高后电子在高温钨丝周围形成电子云，电子更容易挣脱钨丝束缚被高压加速撞向铜靶面。另一个电源给高压模块供电，高压模块大约能产生50kv的电压。本次实验的所有材料包括：

1、白炽灯灯泡 6v 20w

2、高压模块 50kv 18w

3、一节18650电池、一个实验电源、铜片、一个辐射检测仪等为本次所有实验的最终接好灯泡、电源、高压模块的图片。灯泡由一节18650电池供电，一直通着电。高压模块由实验电源供电。高压模块输出负极接灯丝，正极接铜片并放在灯泡玻璃的正前面。因为灯丝比较粗，这里为了实验效果好一点，我加了一片铜箔接着高压模块的负极并包在灯泡的底座，使灯丝电子的聚焦。接下来我们一起看实验吧。

从实验过程看，接上高压后，环境辐射从我房间的0.16uSv/h增加到最高8.90左右，超出了默认的0.5的安全范围，辐射更是达到了环境本地辐射的55倍左右，辐射检测仪一直在bb响。理论上，应该是很大可能产生了x射线。

至于辐射剂量，因为我所采用的高压模块功率最高就18W，电压为50kv，而且时间也很短，比起大型医疗设备动辄几十kw的功率，辐射应该还是会在安全范围，短期做实验是不会有什么辐射安全问题的。

‘玖’ 射线检测是怎样的检测方法

射线检测视力用X射线和伽马射线，这种能量比较高的射线，它的特性是穿透性好，可以穿透很多工件。如果工件局部区域存在缺陷，它将改变物体对射线的衰减，引起透射射线强度的变化