Источники рентгеновского излучения.

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 13Следующая ⇒

Источниками рентгеновского излучения служат рентгеновские трубки, представляющие собой стеклянный баллон, из которого откачан воздух. В сосуд впаяны два электрода — анод 1 и катод 3(4 – контакты нити накаливания). Катод, изготовленный из вольфрамовой проволоки в виде спирали, нагревается источником тока до высоких температур и испускает электроны 2. Анод трубки изготовляют в виде пластины из вольфрама и молибдена.

Чтобы электроны приобрели необходимую кинетическую энергию, к аноду и катоду трубки прикладывают высокое напряжение (более 10 кВ). Электроны, попадающие на анод с определенной скоростью, сообщаемой им электрическим полем высокого напряжения, тормозятся в нем и в конце концов теряют свою скорость, а следовательно, кинетическую энергию. При этом кинетическая энергия электронов частично превращается в лучистую энергию, которая выделяется в виде фотонов тормозного излучения, используемого при дефектоскопии изделий, а большая часть ее (97%) переходит в тепловую.

Минимальная длина волны образующегося рентгеновского излучения соответствует максимальной энергии кванта. Энергия кванта тем больше, чем больше скорость электронов, которая определяется напряжением на трубке:

eU = hv = h(c/λ),

где е — заряд электрона, равный 1,6- 10-¹⁹, Кл;

U— напряжение на трубке, кВ;

с — скорость света, равная 3 • 10¹⁰ км/с;

λ — длина волны, см.

Из приведенной формулы видно, что энергетический спектр тормозного излучения определяется величиной напряжения на трубкеЧем выше напряжение, тем больше скорость электронов, тем большеэнергия излучения темменьше длина волны тем больше проникающая способность излучения.

Поскольку электроны испускаемые катодом имеют непрерывное (максвелловское) распределение скоростей, энергетический спектр тормозного излучения имеет непрерывный характер, т. е. в нем присутствуют кванты со всевозможными значениями энергий — от нуля до какого-то максимального значения, отвечающего максимальной кинетической энергии тормозящихся электронов. В тех случаях, когда энергия электрона настолько велика, что выбивает электроны с внутренних оболочек атомов вещества анода, на фоне непрерывного (сплошного) спектра тормозного излучения возникает линейчатый (дискретный) спектр характеристического рентгеновского излучения.

Энергетический спектр характеристического излучения состоит из так называемых К, L, М и N - серий, соответствующих значениям энергии перехода электронов с наружной оболочки атома соответственно на оболочки К, L, М и N. Поскольку каждый химический элемент обладает присущими только ему энергиями связи электронов в атоме каждому элементу соответствует и вполне определённый линейчатый спектр излучения. Характеристическое излучение используют при рентгеноспектральном анализе материалов.

Сплошной (1) и линейчатый (2) спектры рентгеновского излучения для молибденового анода при U = 35 кВ.

29. Источники γ-излучений.

Источник γ излучения представляет собой герметично закрытую (заваренную или завальцованную) ампулу из коррозионно-стойкой стали и алюминиевого сплава, содержащую определенное количество радиоактивного изотопа (радионуклида). Внутренние размеры ампулы определяют размеры активной части источника. Проекцию активной части источника в направлении просвечивания на плоскость, перпендикулярную этому направлению, называют фокусным пятном источника излучения.

В качестве радионуклидов в промышленной дефектоскопии наиболее часто используют тулий ¹⁷⁰Тм, селен ⁷⁵Se, иридий ¹⁹²iг, цезий ¹³⁷Сз и кобальт 60Со (табл. 12.5). Это искусственные радионуклиды, получаемые в ядерных реакторах при облучении веществ в нейтронных потоках или при обработке продуктов распада, образующихся в реакторах.

Размеры активной части источника излучения зависят от активности радионуклида и его процентного содержания в радиоактивном химическом соединении, используемом в источнике.

Все типы выпускаемых дефектоскопов (см. табл. 12.5) условно можно разделить на установки общепромышленного (универсальные шланговые дефектоскопы) и специального назначения для фронтального и панорамного просвечивания (затворного типа).

γ-дефектоскопы

Гамма-дефектоскопы. Они предназначены для контроля качества изделий гаммаизлучением радиоактивных изотопов. В общем случае гаммадефектоскоп состоит из источника излучения; защитной радиационной головки(контейнера), служащей для перекрытия излучения радиоизотопного источника и снижения мощности дозы

излучения до допустимого уровня; встроенных или сменных коллиматоров, обеспечивающих изменение размеров и пространственной ориентации рабочего пучка излучения; пульта управления выпуском и перекрытием рабочего пучка излучения.

В комплект гамма-дефектоскопа входят также вспомогательное оборудование и принадлежности (транспортные тележки, штативы для крепления радиационной головки, контейнеры для безопасного транспортирования и перезарядки источников излучения и др.).В универсальных шланговых дефектоскопах источник излучения может подаваться в зону контроля из радиационной головки по гибкому ампулопроводу, где формируется панорамный пучок излучения с помощью сменных коллимирующих головок. Преимущества – универсальность и возможность подачи источника на расстояние до 12 м.

Гамма дефектоскопы для фронтального просвечивания для работы в полевых и монтажных условиях, когда применение шланговых дефектоскопов невозможно.

Гамма установки для панорамного просвечивания – для сосудов, шаров. Форм, полых тел вращения.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 279; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!