Неразрушающие методы контроля. Каневский И.Н - 65 стр.

UptoLike

128 129
ческие); радиометрические (ионизационный; спектрометричес-
кий; сцинцилляторный).
Наибольшее распространение получили рентгенография,
рентгеноскопия и г-контроль.
Для создания ИИ используются рентгеновские аппараты
(рентгеновские трубки); ускорители заряженных частиц; радио-
активные изотопы.
Рентгеновские трубки служат источниками характеристичес-
кого и тормозного излучений в широком диапазоне энергий (от
0,5 до 1000 кэВ). Их используют для просвечивания стальных
листов, деталей до 120-160 мм.
Ускорители электронов являются источниками высоко-
энергетического тормозного излучения (до 35 МэВ). Исполь-
зуются для просвечивания стальных листов большой толщины
(>450 мм). Они служат также источниками в-излучения большой
энергии и генераторами нейтронного потока.
Радиоактивные изотопы являются источником рентгеновс-
кого б-, в- и г-излучений, потоков нейтронов и позитронов, и
используются для просвечивания стальных изделий толщиной до
200 мм.
7.1. Источники и свойства ионизирующего излучения
Для получения рентгеновского излучения используют
рентгеновскую трубку, представляющую собой стеклянную колбу,
из которой откачан воздух до 10
-4
10
-6
Па (рис. 7.2). В сосуд впаяны
два электрода катод 4 в виде спирали из толстой вольфрамовой
проволоки и анод 5 из медного полого цилиндра антикатод») с
приваренной к нему мишенью из вольфрама.
К спирали катода подается низковольтное напряжение
(2-12 В), а к электродам высокое напряжение (более 10 кВ).
При накале спирали вследствие термоэлектронной эмиссии
из неё вылетают электроны, которые специальным устройством
фокусируются в узкий пучок и под действием электрического поля
с большой скоростью движутся к аноду.
Рис. 7.2. Принципиальная схема (а) и блок-схема (б) рентгеновского
аппарата-моноблока: 1 трансформатор; 2 рентгеновская трубка;
3 стеклянная колба; 4 катод; 5 анод с мишенью;
6 рентгеновское излучение; 7 кожух
Проходящий через трубку ток измеряется миллиампермет-
ром на пульте управления. Ток трубки регулируетcя изменением
степени накала нити катода. Электроны, попадающие на мишень
анода, тормозятся в ней и теряют скорость, а следовательно, и кине-
тическую энергию. Частично кинетическая энергия электронов
превращается в лучистую энергию, которая выделяется в виде
фотонов тормозного излучения, используемого при дефектоскопии
изделий, а часть переходит в тепловую.
Доля кинетической энергии R (%), превращенной в рент-
геновское излучение, зависит от анодного напряжения U и поряд-
кового номера материала мишени Z:
ZU104,1R
7
=
.
Для вольфрамовой мишени (Z = 74) при напряжении менее
100 кВ
01
,
0
R
%, при
U=100 кВ
1
R
=
%, а при U=2 МВ более
20%. Большая часть энергии превращается в тепло, которое
необходимо отводить от анода охлаждающей средой (масло, вода,
газ). В некоторых случаях для уменьшения разогрева анода его
выполняют вращающимся.
Участок мишени анода, на котором фокусируется рент-
геновское излучение, называется действительным фокусным пят-
ческие); радиометрические (ионизационный; спектрометричес-
кий; сцинцилляторный).
      Наибольшее распространение получили рентгенография,
рентгеноскопия и г-контроль.
      Для создания ИИ используются рентгеновские аппараты
(рентгеновские трубки); ускорители заряженных частиц; радио-
активные изотопы.
      Рентгеновские трубки служат источниками характеристичес-
кого и тормозного излучений в широком диапазоне энергий (от
0,5 до 1000 кэВ). Их используют для просвечивания стальных
листов, деталей до 120-160 мм.                                            Рис. 7.2. Принципиальная схема (а) и блок-схема (б) рентгеновского
      Ускорители электронов являются источниками высоко-                    аппарата-моноблока: 1 – трансформатор; 2 – рентгеновская трубка;
                                                                                    3 – стеклянная колба; 4 – катод; 5 – анод с мишенью;
энергетического тормозного излучения (до 35 МэВ). Исполь-                                  6 – рентгеновское излучение; 7 – кожух
зуются для просвечивания стальных листов большой толщины
(>450 мм). Они служат также источниками в-излучения большой
энергии и генераторами нейтронного потока.                                     Проходящий через трубку ток измеряется миллиампермет-
      Радиоактивные изотопы являются источником рентгеновс-              ром на пульте управления. Ток трубки регулируетcя изменением
кого б-, в- и г-излучений, потоков нейтронов и позитронов, и             степени накала нити катода. Электроны, попадающие на мишень
используются для просвечивания стальных изделий толщиной до              анода, тормозятся в ней и теряют скорость, а следовательно, и кине-
200 мм.                                                                  тическую энергию. Частично кинетическая энергия электронов
                                                                         превращается в лучистую энергию, которая выделяется в виде
                                                                         фотонов тормозного излучения, используемого при дефектоскопии
      7.1. Источники и свойства ионизирующего излучения
                                                                         изделий, а часть переходит в тепловую.
      Для получения рентгеновского излучения используют                        Доля кинетической энергии R (%), превращенной в рент-
рентгеновскую трубку, представляющую собой стеклянную колбу,             геновское излучение, зависит от анодного напряжения U и поряд-
из которой откачан воздух до 10-4 – 10-6 Па (рис. 7.2). В сосуд впаяны   кового номера материала мишени Z:
два электрода – катод 4 в виде спирали из толстой вольфрамовой
проволоки и анод 5 из медного полого цилиндра («антикатод») с                                      R =1,4 ⋅ 10 −7 ZU .
приваренной к нему мишенью из вольфрама.                                       Для вольфрамовой мишени (Z = 74) при напряжении менее
      К спирали катода подается низковольтное напряжение                 100 кВ R ≈ 0,01%, при U=100 кВ R = 1%, а при U=2 МВ – более
(2-12 В), а к электродам – высокое напряжение (более 10 кВ).             20%. Большая часть энергии превращается в тепло, которое
      При накале спирали вследствие термоэлектронной эмиссии             необходимо отводить от анода охлаждающей средой (масло, вода,
из неё вылетают электроны, которые специальным устройством               газ). В некоторых случаях для уменьшения разогрева анода его
фокусируются в узкий пучок и под действием электрического поля           выполняют вращающимся.
с большой скоростью движутся к аноду.                                          Участок мишени анода, на котором фокусируется рент-
                                                                         геновское излучение, называется действительным фокусным пят-

                                 128                                                                        129