射線探傷設備簡介

射線探傷常用的設備主要有X射線機、γ射線機等，它們的結構區別較大。

X射線機

X射線機的分類和用途

X射線機即X射線探傷機，按其結構形式分為攜帶式、移動式和固定式三種。攜帶式X射線機多采用組合式X射線發生器，體積小，重量輕，適用于施工現場和野外作業的工件探傷；移動式X射線機能在車間或實驗室移動，適用于中、厚焊件的探傷；固定式X射線機則固定在確定的工作環境中靠移動焊件來完成探傷工作。

X射線管

X射線管是X射線機的核心部件，是由陰極、陽極和管套組成的真空電子器件，其結構如圖1所示。

圖1　Ｘ射線管結構示意圖

1：陰極；

2：聚焦罩；

3：燈絲；

4：陽極罩；

5：陽極靶；

6：管套

管套：它是X射線管的外殼。為了使高速電子在X射線管內運動時阻力減小，管內要求有較高的真空度。

陰極：X射線管的陰極起著發射電子和聚集電子的作用。它主要由發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。

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

X射線機的組成

X射線機通常由X射線管、高壓發生器、控制裝置、冷卻器、機械裝置和高壓電纜等部件組成。攜帶式X射線機是將X射線管和高壓發生器直接相連構成組合式X射線發生器，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有為支撐機器而設計的機械裝置。

X射線機選擇

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

根據被透物體的結構和厚度選擇：X射線機是利用射線機透過被檢驗物質來發現其中是否有缺陷的。所以，首先關心的是X射線機能否穿透欲檢驗物質的材料或焊縫。X射線穿透能力取決于X射線的能量和波長。X射線管的管電壓愈高，發射的X射線波長愈短，能量愈大，透過物質的能力愈強。因此，選擇管電壓高的X射線機可以得到高的穿透能力。

另外，X射線穿透過不同的物質時，物質對射線的衰減能力不同。一般來說，被透照物質原子序數愈大﹑密度愈大則對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，宜選用管電壓低的X射線機，透照重金屬或厚度較大的工件時，宜選用管電壓高的X射線機。

γ射線機

γ射線機按其結構形式分為攜帶式﹑移動式和爬行式三種。攜帶式γ射線機多采用60Co作射線源，用于較厚工件的探傷。爬行式γ射線機主要用于野外焊接管線的探傷。

γ射線機具有以下優點：

?穿透力強，*厚可透照300mm鋼材；

?透照過程中不用水和電，因而可在野外、對帶電高壓電器設備、高空、高溫及水下等多種場合下工作，可在X射線機和加速器無法達到的狹小部位工作。

主要缺點是：

?半衰期短的γ源更換頻繁；

?要求有嚴格的射線防護措施；

?探傷靈敏度略低于X射線機。

加速器

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

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