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2011/1/5 11:09:02 (浏览次数:2011/1/5 11:09:02)
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1 X 射线产生原理
由于产生的X 射线是连续谱,X 射线在穿过射线管窗口材料时,低能部分的射线及低能特征射线容易被吸收,能谱的谱线发生变化,如图2 和图3 所示。
2.1 X 射线测量技术的优点 2.1.1 测量精度和分辨率高,统计噪声低 无论射线源采用何种方式,射线的产生都是随机的,并服从统计分布,存在统计涨落,根据射线衰减公式 ![]() 从式(4)可以知道,厚度的影响与射线的强度I 有关。对于同位素放射源其强度不能无限制地增加,射线源强度的增加会造成辐射防护难度的增加,电离辐射危险性增大,另一方面放射源本身存在自吸收效应,射线源强度越大,自吸收效应越大。而根据公式(2),增加X 射线管的高压和阴极丝电流就可快速地增加射线的强度,来达到降低噪声的目的,对于相同的噪声等级,X 射线源的响应速度也可以提高。 假设在厚度为0 时的噪声值为SN0,则厚度为X 时的噪声为:
使用X 射线技术进行浓度、化学成分分析时,射线源的能量和强度可以调节显得尤为重要。在进行化学分析时,一般是利用X 射线的荧光效应,通过对被测化学元素的原子激发产生该种元素的特征谱线,但被测元素的激发谱线容易受到其它元素谱线的影响,从而降低了系统的检测精度,可以利用X 射线的能量调节和滤片技术,实现对特有元素的谱线激发,而不激发或降低其它元素的激发,从而实现对特有元素的高精度测量。 2.1.3 使用上更安全和可靠。 X 射线是加速的热电子碰撞阳极靶产生的,因此在切断电源后便没有任何射线,而同位素放射源是密封在源罐中,即使关闭射线源的快门也存在一定剂量的泄露射线,不利于人身和设备的安全。
2.2.1 高压范围限制 X 射线的能量取决于施加的高压,由于受技术的限制,高压不能不受限制地增加。在热轧生产线上使用的X 射线源高压一般为160 kV,冷轧使用100 kV 左右,相对于放射性同位素发射出的γ射线而言如表1 所示,其能量要小得多,因此穿透物质的能力不如放射性同位素,目前钢铁工业上的X 射线源的高压最高在200 kV 左右,如果再增加高压会带来制造和维护成本的增加,因此在宽厚板等工厂,厚度和凸度的测量通常都是采用放射性同位素方法。 表1 常用放射性同位素的射线能量 加速热电子在碰撞阳极靶过程中,99%的能量转换成热量,只有1%转换成X 射线,因此在阳极靶上产生的热量很大,必须对其进行冷却,冷却效果的好坏直接影响到设备的测量精度和使用寿命。在实际使用过程中经常受到水质、管路等影响,使冷却效率下降。 2.2.3 吸收系数的变化 由于X 射线的能谱为连续谱,低能部分很容易被吸收,造成能谱的偏移,即X 射线的硬化现象,如图6 所示,其结果是射线能量和强度都发生变化,不象放射性同位素在穿透物质时只是强度发生变化,而能量不会发生变化,这种变化的结果造成在X 射线能量不同时吸收系数不同。 不同元素吸收系数与射线能量的关系如图7 所示,横坐标为射线能量,纵坐标为吸收系数。
2.2.4 探测器要求的增加 目前X 射线测量技术主要采用电离室作为射线检测部件,其检测原理是通过射线进入电离室产生气体电离,通过对电离后的离子对加压,产生弱电流信号(10-9~10-11A),然后将弱电流信号转换成电压信号,并进行数据的转换和处理。由于X 射线是连续谱,要求测量X 射线的电离室对整个能谱范围内的X 射线进行有效的检测,应用在传统放射性同位素测量设备上的电离室只需要对特定能量的射线进行有效检测。随着现代生产工艺对产品检测和控制精度要求的提高,要求电离室的尺寸减小,而检测效率提高,对电离室的制造工艺提出了更高的要求。 3 宝钢X 射线测量设备的应用实绩 宝钢自 1997 年首次在2030 冷轧5 机架上使用X 射线测量设备以来,设备良好的精度和快速响应促进了产品质量和控制精度的提高,到目前X 射线测量设备已达25 套(不包括三期后工程)。对新建设的主生产线上都配置使用X 射线测量设备,也逐步将老的主生产线上同位素测量设备升级或改造成X 射线测量设备。测量物理量包括厚度、凸度、边缘降、锌层厚度、电工钢膜厚、电解液离子浓度等。在带钢厚度测量方面,从以前的单点测量发展到对带钢整个横断面的精细测量(每5 mm 宽度1 个测量点),在镀层测量方面,可以根据需要对不同成分层进行的实时多层测量。 在钢铁工业上,在线X 射线测量技术也需要一个不断完善和发展的过程,在现场实际应用过程中仍然存在不少问题,主要是设计上的缺陷和没有充分考虑到现场环境因素的影响。经过我们多年的努力,成功地解决了X 射线源的冷却问题,提高了X 射线源的使用寿命;解决了化学成分对厚度测量结果的影响,提高了产品的质量和精度;成功地完成了X 射线源、探测器、标样箱等关键部件的国产化。 4 结束语 ① 在线X 射线测量设备精度、可靠性比传统的放射性同位素设备高,而且其功能在不断地增加,对现有系统进行少量的改进即可实现多物理量的同时测量。比如X 射线凸度仪进行适当升级就可以实现带钢温度的测量、宽度测量、平直度测量、凸度边降测量、局部高点测量等,从而能完成过去需要多台测量设备才能完成的任务; ② 在线X 射线测量设备具备完善的自我诊断功能,提高了系统的可维护性; ③ 随着计算机技术的发展,在测量现场就完成测量信号的快速采集和数字化处理,通过系统内部总线及部件之间的网络连接,测量设备不但能提供各种工艺所需要的信号,而且通过集成在测量系统内部的历史数据统计分析软件,可以为生产技术人员对可能出现的问题提供指导。 |
来源:机械专家网 |
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产品型号:REN600A
产品价格:请咨询 >> 021-69515711
产品描述:REN600A型α、β、γ射线表面污染检测仪即可检测α、β、γ射线,也能检测到X射线,它采用高速嵌入式微处器作为数据处理单元,点阵式大屏幕LCD液晶显示,读数清晰、操作方便,具有400条超大容量数据存储。仪器采用进口的大面积MICA盖革探测器,具有较高探测效率,可进行α、β辐射表面污染检测和X、γ辐射剂量率的监测。此外通过配套的RenriCont表面污染管理软件可将存储的数据读出后分析。可广泛用在制药厂、实验室、发电厂、进出口商检、采石场、环境实验室、环境污染调查、核安全应急、紧急状况营救站、金
产品关键字:α、β、γ射线表面污染检测仪,REN600A型α、β、γ射线表面污染检测仪;碘125,I-125,I125
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产品名称:REN300A型在线辐射安全报警仪
产品型号:REN300A
产品价格:请咨询 >> 021-69515711
产品描述: REN300A在线辐射安全报警仪是一种新型的x-γ辐射连续监测报警装置,它采用特殊设计的前置放大电路,具有灵敏度高、操作方便、自动显示和超阈值报警等特点,能实时给出xγ辐射剂量率;仪器内置海量数据存储功能,能存储10年的历史数据且标配提供强大的RenLocal辐射监测数据分析软件。考虑到现场操作、应急快速响应的需要,主机安装在辐射现场,实现实时监测与就地报警,通过RS485通讯实现总控制室自动监控。可根据现场要求,可选配RenriArea辐射区域监测软件,该软件可连续存储5个探头5
产品关键字:固定式辐射报警仪,射线报警仪,辐射报警仪,固定式辐射报警仪,多路监控报警仪
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产品名称:REN300B型在线辐射安全报警仪
产品型号:REN300B
产品价格:请咨询 >> 021-69515711
产品描述:REN300B在线辐射安全报警仪是一种新型的x-γ辐射连续监测报警装置,它采用特殊设计的前置放大电路,具有灵敏度高、操作方便、自动显示和超阈值报警等特点,能实时给出xγ辐射剂量率。考虑到现场操作、应急快速响应的需要,主机安装在辐射现场,实现实时监测与就地报警,通过RS485通讯实现总控制室自动监控。可根据现场要求,选配RenRiArea辐射区域监测软件,该软件可连续存储30个探头5年以上的历史数据,提供实时数据采集和图谱等。 该仪器广泛应用于放射性废物库、工业无损探伤
产品关键字:固定式射线报警仪,REN300B,固定式,射线报警仪,辐射报警仪
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产品名称:REN500H辐射防护用X、γ辐射剂量当量(率)仪
产品型号:REN500H
产品价格:请咨询 >> 021-69515711
产品描述:REN500H辐射防护用X、γ辐射剂量当量(率)仪是监测各种高剂量放射性工作场所的辐射剂量率专用仪器。仪器满足《环境地表γ辐射剂量率测定规范》中高剂量部分的要求。该仪器除能测高能γ射线外,还能对低能X射线进行准确的测量,具有良好的能量响应特性。此外通过配套的RenRiRate剂量率管理软件可将存储的数据读出后分析。该仪器广泛用于环保、医院、疾控、冶金、石油化工、化工、卫生防疫、进出口商检、放射性试验室、Xray装置、加速器、各种放射性工作场所等需进行高辐射剂量检测的场合。 REN500H辐
产品关键字:防护级辐射检测仪,REN500H,防护级辐射检测仪,辐射巡测仪,辐射测量仪
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产品名称:REN500L型环境监测用X、γ辐射空气比释动能率仪
产品型号:REN500L
产品价格:请咨询 >> 021-69515711
产品描述:REN500L环境监测用X、γ辐射空气比释动能率仪采用超大尺寸、高灵敏的闪烁晶体作为探测器,反应速度快。主机内置探测器使得整机有更宽的测量范围。仪器满足《环境地表γ辐射剂量率测定规范》中低剂量部分的要求。该仪器除能测高能、低能γ射线外,还能对低能X射线进行准确的测量,具有良好的能量响应特性。此外通过配套的RenRiRate剂量率管理软件可将存储的数据读出后分析。该仪器广泛用于环保、冶金、石油化工、化工、卫生防疫、进出口商检、放射性试验室、废钢铁、Xray装置、加速器、商检、各种放射性工作场所等需
产品关键字:环境级辐射仪,环境级辐射仪、巡测仪
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产品名称:REN610型伤口污染检测仪
产品型号:REN610
产品价格:请咨询 >> 021-69515711
产品描述:REN610型伤口污染检测仪采用灵敏的闪烁体双探测器,主要用于人体伤口表面低水平α或β(γ) 放射性污染检测,还可选配GM管探头来测量人体伤口受到核素污染后的外照射γ剂量率水平。具有良好的探测效率 、较高的可靠性和方便的操作特性 。该仪器可连续进行测量数据的记录存储,并通过配套的RenRiCont表面污染管理软件通讯获取 。该设备可用于核电站、疾控、军工、核医学、核应急、核燃料(生产 、运输 、储存)等诸多领域。 &nb
产品关键字:伤口污染检测仪,伤口污染检测仪,伤口污染测量仪