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射线探伤机应用及射线知识

[2020-05-23]

射线特性
射线的特征是波长非常短,频率很高,其波长约为(20~0.06)×10-8厘米之间。因此射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。所以射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的,而光学光谱则是外层的电子跃迁时发射出来的。射线在电场特性:波粒的辐射中不偏转。这说明射线是不带电的粒子流,因此能产生干涉、衍射现象。
射线谱由连续谱和标识谱两部分组成,标识谱重叠在连续谱背景上,连续谱是由于高速电子受靶极阻挡而产生的 轫致辐射 ,其短波极限λ 0 由加速电压V决定:λ 0 = hc /( ev )为普朗克常数, e 为电子电量, c 为真空中的光速。标识谱是由一系列线状谱组成,它们是因靶元素内层电子的跃迁而产生,每种元素各有一套特定的标识谱,反映了原子壳层结构。同步辐射源可产生强度(strength)特别高的的连续谱射线,现已成为重要的射线源。 射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料(Material)发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应,波长越短的射线能量越大,叫做硬射线,波长长的射线能量较低,称为软射线。当在真空中,高速运动的电子轰击金属靶时,靶就放出 射线,这就是射线管的结构原理。
分 类
放出的射线分为两类:

  (1)如果被靶阻挡的电子的能量,不越过一定限度时,只发射连续(Continuity)光谱的辐射(Radiation)。这种辐射叫做轫致辐射,连续光谱的性质和靶材料(Material)无关。

  (2)一种不连续的,它只有几条特殊的线状光谱,这种发射线状光谱的辐射(Radiation)叫做特征辐射,特征光谱和靶材料(Material)有关。
应 用
医用诊断线机医学上常用作辅助巡查方法之一。超声波(是一种频率高于20000赫兹的声波)探伤仪 临床上常用的线检查方法有透视和摄片两种。透视较经济、方便,并可随意变动受检部位作多方面的观察,但不能留下客观的记录,也不易分辨细节。摄片能使受检部位结构清晰地显示于线片上,并可作为客观记录长期保存,以便在需要时随时加以研究(research)或在复查时作比较。必要时还可作 线特殊检查,如断层摄影、记波摄影以及造影检查等。选择何种线检查方法,必须根据受检查的具体情况(Condition),从解决疾病(尤其是骨科疾病[2])的要求和临床需要而定。线检查仅是临床辅助诊断方法之一。
工业中用来探伤。长期受射线辐射(Radiation)对人体有伤害。射线[3]可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光,故射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。晶体的点阵结构对射线可产生显著(striking)的衍射作用,射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。 射线具有很强的穿透力,医学上常用作透视巡查,工业中用来探伤。长期受射线辐射对人体有伤害。射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光,故射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。晶体的点阵结构对射线可产生显著的衍射作用, 射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。
射线的产生
射线波长略大于0.5纳米的被称作软射线。波长短于0.1纳米的叫做硬射线。硬射线与波长长的(低能量)伽马射线范围(fàn wéi)重叠,二者的区别在于辐射源,而不是波长:射线光子产生于高能电子加速,伽马射线则来源于原子核衰变。
产生射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程(guò chéng)中,电子突然减速,其损失(loss)的动能会以光子形式放出,形成光光谱的连续(Continuity)部分,称之为制动辐射(Radiation)。通过(tōng guò)加大加速电压,电子携带的能量增大,则有可能(maybe)将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴(Electron hole),外层电子跃迁回内层填补空穴,同时放出波长在0.1纳米左右的光子。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的,所以放出的光子的波长也集中在某些部分,形成了光谱中的特征线,此称为特性辐射。
此外,强度特别高的(strength)的射线亦可由同步加速器或自由电子雷射产生。同步辐射(Radiation)光源,具有高强度、连续(Continuity)波长、光束准直、极小的光束截面积并具有时间脉波性与偏振性,因而成为科学研究(research)最佳之光光源。

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