X射线探伤机剂量检定系统研制

    1 引 言

    X 射线探伤机是指用于工业产品部件无损检测的 X 射线发生装置。他是通过高速电子轰击阳极靶产生 X 射线，透照被检验的部件，并在胶片或其他成像装置上得到部件内部结构图像，判断被检验部件有无缺陷的一种装置。其中，X 射线探伤机的空气比释动能率、重复性、辐射角等指标要保证合格的情况下，才能得到被检部件的准确信息；漏射线空气比释动能率是探伤机在射线窗关闭的情况下测量的空气比释动能率，其目的是人员防护，漏射线空气比释动能率不能超过一个限定的剂量值。JJG 40-2001《X 射线探伤机》检定规程的规定是 X 射线探伤机的检定周期一般不超过一年。基于这个规程要求，研发了一套数字式的 X 射线探伤机剂量检定装置，用作工业 X 射线探伤机检定/校准的专用设备。这是一套集辐射测量技术、机电一体化技术、微机自动控制技术、自动化控制软件于一体的系统，用于测量 X 射线探伤机重复性、辐射角、空气比释动能率以及漏射线空气比释动能率。

    2 测量原理及系统结构

    2.1 测量原理

    2.1.1 JJG 40-2001 的一些规定

   （1）空气比释动能率：在 X 射线探伤机主射线轴上距焦点 600mm 处的空气比释动能率，应不低于出厂检验的 80%.焦点不能确定时，应以窗孔中垂线和管轴线交点为准。

   （2）穿透力：不同型号的 X 射线探伤机的穿透力不应低于相应的规定值。具体规定见 JJG 40-2001《X射线探伤机》检定规程。

   （3）重复性：主射线束空气比释动能率的单次测量的相对标准偏差小于等于 3%.

   （4）辐射角：a 定向 X 射线探伤机的辐射角不得小于其标称值；主射线束轴线与窗口中垂线在距离焦点 600 mm 处的偏离不大于 15 mm。b 周向X 射线探伤机的辐射角偏差应在标称值的+5°以内。

   （5）计时器误差：机带计时器的误差不超过检定点指示值的±2%.

   （6）透照灵敏度：X 射线探伤机的透照灵敏度小于等于 1.8%.

   （7）漏射线空气比释动能率：在额定工作条件下，距 X 射线管焦点 1m 处的漏射线空气比释动能率应满足表 1 中的规定。周向 X 射线探伤机不需要测量。

    2.1.2 测量原理及方法

    系统主要利用了空腔电离理论测量 X 射线辐射剂量的原理，即：通过收集测量电离室电离电荷（或电流），可准确得到辐射量的大小和强度。

    测量辐射角：利用 0.6 cm³电离室在运动支架上，沿着垂直于辐射轴方向按照设定的步距运动，测量出剂量分布，从而计算出辐射角的大小。

    测量漏射线空气比释率：利用 600 cm³电离室，关闭 X 射线探伤机的射线窗口，在距离 1 m 的辐射轴上，测量漏射线空气比释动能率。