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选自特种设备无损检测教材《射线检测》配套《题库（2008版》
主编：强天鹏。参加编写人员：强天鹏、顾言如、郭伟灿、蒋仕良、施健、张群、姚鑫陵、谢双扣、薛振林。
第二章 三、问答题
2.1 简述X射线管结构和各部分作用。
2.2 金属陶瓷X射线管有哪些优点。
2.3 X射线管的阳极冷却方式有几种？冷却有什么重要性？
2.4 X射线机高压发生线路有几类？它们在X射线输出上有何区别？
2.5 简述影响X射线管使用寿命的因素？
2.6 试述X射线机训练的目的和原理。
2.7 简述X射线机维护、保养的注意事项。
2.8 对探伤用的射线源有哪些要求？
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2.10 与X射线探伤相比， 射线探伤有哪些优点和缺点？
2.11 硒75放射性同位素与铱192相比，具有哪些特点？
2.12 试述工业X射线胶片的特点和结构。
2.13 增感型胶片和非增感型胶片的特性曲线有何区别？两种胶片的黑度与GD值关系有何不同？
2.14 射线胶片有哪些特性参数？哪几项可在特性曲线上表示出来？如何表示？
2.15 何谓胶片系统？胶片分类所依据的特性参数有哪些？
2.16 胶片的选用一般应考虑哪些因素？
2.17 工业射线胶片系统分类规定要考虑冲洗条件的影响，那么对冲洗条件应如何控制？
2.18 金属增感屏有哪些作用，哪些金属材料可用作增感屏？
2.19 像质计有哪几种类型？中国和美国各采用哪种像质计？
2.20 像质计如何使用和放置？
问答题答案
2.1答： X射线管构成：
阴极：灯丝，发射电子；
阴极头：灯丝支座，聚焦电子；
阳极：靶，遏制电子，发出X射线；
阳极体：支承靶，传递靶热量；
阳极罩：吸收二次电子，减少管壁电荷，提高工作稳定性；
管壳：连接两极，保持真空度。
2.2答：（1）用钢壳取代玻璃壳，因此抗震性强，不易破碎；
（2）金属外壳接地，管壁不会聚集电荷，工作稳定；
（3）真空度高，用金属和陶瓷取代玻璃后，排气温度可从400℃提高到800℃，真空度大大提高，从而电性能好，使用寿命长；
（4）体积小，重量轻。由于陶瓷电绝缘强度比玻璃高得多，用陶瓷代替玻璃作阴极和阳极的绝缘体后，体积和重量均大幅度减小。
2.3答：X射线管冷却方式有辐射散热，充油（水）冷却以及旋转阳极自然冷却三种。
X射线管如不及时冷却，阳极过热会排出气体，降低管子的真空度，严重时可将靶面熔化，龟裂脱落，使整个管子丧失工作能力。
2.4答：按输出的高压波型，高压发生线路可分为四类：
（1）半波整流线路；（2）全波整流线路；（3）倍压整流线路；（4）全波倍压恒直流线路。
在相同电压下，不同线路的X射线输出是不同的，全波倍压恒直流线路输出的射线强度最大，有效能量最高，倍压整流线路和全波整流线路次之，半波整流线路输出的射线强度最低。
2.5答：影响X射线管使用寿命的因素包括：灯丝老化、发射电子能力下降；阳极靶烧坏，X射线转换效率降低；真空度下降，使X射线管不能正常工作。
为延长X射线管使用寿命，应做到：
（1）在送高压前提前通电预热灯丝，使其活化；
（2）使用负荷一般控制在最高管电压的90%以内；
（3）使用过程中要保证阳极不过热、冷却系统应正常有效，要按照规定保证工作和间歇时间；
（4）严格按照说明书要求训机；
（5）X射线机应轻搬轻放，防止受震。
2.6答：新的或长期不用的X射线机使用前必须进行训练，其目的是为了提高X射线管真空度，保证仪器工作稳定。
X射线管工作时，阳极受到电子撞击温度升高，会排出气体，降低管内真空度；同时管内残余气体电离，其质量较大的正离子会高速冲向阴极，使阴极金属和钨丝溅散，这些溅散金属能吸收气体，提高管内真空度。训练时管电压和管电流逐渐增加，可保证吸收气体过程始终占优势，吸收气体量大于排出气体量，从而提高X射线管的真空度。
2.7答：X射线机维护、保养的注意事项：
(1)X射线机应摆放在通风干燥处，切忌潮湿、高温、腐蚀等环境，以免降低绝缘性能；
(2)运输时要采取防震措施，避免因剧烈震动而造成接头松动、高压包移位、X射线管破损等；
(3)保持清洁，防止尘土、污物造成短路和接触不良；
(4)保持电缆头接触良好，如因使用时间过长，磨损松动，接触不良，则应及时更换；
(5)经常检查机头是否漏油(窗口处有气泡)、漏气（压力表示值低于0.34Mpa)，应注意及时予以补充，确保绝缘性能满足要求。
2.8答：（1）能辐射出能量符合需要的 射线；
（2）有足够长的半衰期，能保证一定的使用时间；
（3）有足够大的放射强度，以保证实际使用曝光时间不致过长；
（4）比活度高，射源尺寸小；
（5）易于制造，成本低；
（6）容易贮藏、安装，不易造成污染。
2.9答：放射性活度是指射线源在单位时间内发生的衰变数；单位是贝可(贝可勒尔)，符号是Bq，lBq表示在1s的时间内有1个原子核发生衰变。
对同一种γ射线源，放射性活度大的源在单位时间内将辐射更多的γ射线；不同的γ射线源，即使放射性活度相同，也并不表示它们在单位时间内辐射的γ射线光量子数目相同，这是因为不同的放射性同位素在一个核的衰变中放出的γ射线光量子数目可以不同。例如，钴-60γ射源的每一个核衰变放出2个能量不同的光子，而铥-170衰变时，却不是每个核的衰变都放出γ射线光子。只有总衰变数的8％产生γ射线。所以，放射性活度并不等于γ射线源的强度，但两者存在一定的关系。因此同一种放射性同位素源，放射性活度大的源其辐射的γ射线强度也大；但对非同种放射性同位素的源则不一定。
2.10答：主要优点为：
（1）探测厚度大、穿透能力强；对钢工件而言，400kV X光机最大穿透厚度为100mm左右，而Co60γ射线可达200mm；
（2）体积小，重量轻，不用电，不用水，特别适用于野外作业和在用设备的检测；
（3）效率高，对环缝和球罐可进行周向曝光和全景曝光；
（4）可以连续运行，且不受温度、压力、磁场等外界条件的影响。
（5）设备故障率低，无易损部件；
（6）与同等穿透力的X射线机相比，价格低。
主要缺点：
（1）γ射线源都有一定的半衰期，有些半衰期较短的射源，给使用带来不便；
（2）射源能量固定，无法根据试样壁厚进行调节，当穿透厚度与能量不适配时，灵敏度下降较严重；
（3）放射强度随时间减弱，无法进行调节，当源强度较小时，曝光时间过长会不方便；
（4）固有不清晰度一般比X射线机大，用同样的器材及透照技术条件，其灵敏度低于X射线机；
（5）对安全防护要求高，管理严格。
2.11答：与Ir192相比，Se75的半衰期较长（120天），能量较低（平均能量0.22MeV），适用的透照厚度较小（钢5-30mm），源的价格较贵。
2.12答：与其他胶片相比，工业射线胶片的特点是双面涂膜、乳剂层厚、梯度高、黑度大；其乳剂层厚度可达数十微米，反差系数高达3.5以上，最大黑度一般超过4。
工业射线胶片面一般采用聚脂纤维做片基，双面涂有药膜，药膜共有三层，即：结合层、感光乳剂层、保护层。
2.13答：增感型胶片的特性曲线可分五个区段，即：迟钝区、曝光不足区、曝光正常区、曝光过度区、反转区。非增感型胶片特性曲线上没有曝光过度区和反转区。
增感型胶片的G值与黑度的关系是：在较低黑度范围，G随黑度的增加而增大；但当黑度超过一定数值后，黑度再增大，G值反而减小。非增感型胶片G值与黑度成正比。黑度越大，G值越大。
2.14答：射线胶片的特性参数主要有：感光度（S）、灰雾度（Do）、梯度（G）、宽容度（L）、颗粒度（σ0），其中前四项可以特性曲线上定量表示出来。
感光度 S=1/E
梯度 G=tgα（平均梯度 ）
灰雾度 Do：曲线与纵坐标交点值
宽容度 L=lgE2－lgE1
2.15答：射线胶片系统包括射线胶片、增感屏(材质、厚度)和冲洗条件(方式、配方、温度、时间)的组合，这是工业射线照相除射线源以外的第二大要素，其性能、质量极大地影响射线检测结果的有效性和可靠性。
胶片分类所依据的胶片四个特性参数为：
D=2.0和D=4.0时的最小梯度Gmin，D=2.0时的最大颗粒度（σ0）max及D＝2.0时的最大梯度噪声比（G／σ0）max（以上黑度均指净黑度，即在本底灰雾度Do以上的光学密度）。
2.16答：胶片的选用应根据射线照相技术要求及射线的质、工件厚度、材料种类等条件综合考虑，一般来说：
(1)可按像质要求高低选用，如需要较高的射线照相质量，则需使用号数较小的胶片；
（2)在能满足像质要求的前提下，如需缩短曝光时间，可使用号数较大的胶片；
（3)工件厚度较小、工件材料等效系数较低或射源线质较硬时，可选用号数较小的胶片；
（4)在工件环境温度较高时，宜选用抗潮性能较好的胶片；在工件环境比较干燥时，宜选用抗静电感光性能较好的胶片。
2.17答：新的分类方法提出了冲洗条件的控制方法：由胶片制造商提供预先曝光胶片测试片，用户以本单位的处理设备、化学处理剂和方法冲洗测试片，测出3个特性数据：灰雾限值D0、速度系数SX、对比度系数CX，与胶片制造商提供的鉴定证书的数据指标进行比较，据此判断冲洗条件是否符合要求。
2.18答：金属增感屏除了具有增加感光的作用外，还具有减小散射线的作用。
金属增感屏最常用的材料是铅，在高能射线照相中还采用铅、钽、钨等材料制作的增感屏。
2.19答：像质计的主要类型有：丝型、平板孔型、阶梯孔型，其中丝型使用最广泛，平板孔型主要在美国应用，阶梯孔型主要在欧洲地区应用。中国使用的像质计是丝型像质计，美国则同时使用丝型像质计和平板孔型像质计。
2.20答：像质计一般应放置在工件源侧表面焊接接头的一端（在被检区长度的1/4左右位置）,金属丝应横跨焊缝，细丝置于外侧。当一张胶片上同时透照多条焊接接头时,像质计应放置在透照区最边缘的焊缝处。
像质计放置原则：
(1) 单壁透照规定像质计放置在源侧。双壁单影透照规定像质计放置在胶片侧。双壁双影透照像质计可放置在源侧，也可放置在胶片侧。
(2) 单壁透照中，如果像质计无法放置在源侧，允许放置在胶片侧。
(3) 单壁透照中像质计放置在胶片侧时，应进行对比试验。对比试验方法是在射源侧和胶片侧各放一个像质计，用与工件相同的条件透照，测定出像质计放置在源侧和胶片侧的灵敏度差异，以此修正像质指数规定，以保证实际透照的底片灵敏度符合要求。
(4) 当像质计放置在胶片侧时，应在像质计上适当位置放置铅字“F”作为标记， F标记的影像应与像质计的标记同时出现在底片上，且应在检测报告中注明。
原则上每张底片上都应有像质计的影像。当一次曝光完成多张胶片照相时，使用的像质计数量允许减少但应符合以下要求：
(1) 环形对接焊接接头采用源置于中心周向曝光时，至少在圆周上等间隔地放置3个像质计;
(2) 球罐对接焊接接头采用源置于球心的全景曝光时，至少在北极区、赤道区、南极区附近的焊缝上沿纬度等间隔地各放置3个像质计，在南、北极的极板拼缝上各放置1个像质计;
(3) 一次曝光连续排列的多张胶片时，至少在第一张、中间一张和最后一张胶片处各放置一个像质计。