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日志

X射线机的焦点尺寸

热度 9已有 1033 次阅读2014-12-7 15:00

    序言:这是旧讲稿,内容可能陈旧了。里边提到的JB/T9402--1999标准,也不知过时了否?但我希望这篇东西,多少还有点用。

1 实际焦点

      物理学上常把光线或能量的会聚部位,称为焦点。

x射线管阳极靶直接被电子撞击的部分(面积),称为实际焦点(它们是向外发射x射线的部位)。它的尺寸,决定于阴极灯丝的形状和大小,阳极的形状,以及阴极罩的聚焦能力。当然管电压、管电流大的,实际焦点尺寸也会大一些。

有效焦点

实际焦点在与射束中心线方向相垂直平面上的投影,称为有效焦点。按这个投影尺寸测量计算的尺寸,才是标准上提及的焦点尺寸。请注意,这个定义并不是:实际效点与x射线机轴线相垂直方向上的投影尺寸

有效焦点可能是正方形,椭圆形或梯形。有效焦点尺寸一律用双项垂直的尺寸aXb表示。

定向射线管是线状阴极灯丝,阳极靶斜面与垂直方向夹角α20度,一般教材上都有其实际焦点和有效焦点示意,有效焦点近似个正方形。

周向平靶管,使用园形阴极灯丝,实际焦点是园形,在射束中心线上的投影是个椭圆

周向锥靶管的灯丝也是园形,实际焦点是锥台侧表面上环状区域,在射束中心线上的投影(与射线管轴线垂直方向上的投影)是个梯形梯形上下底是电子轰击椎台侧表面的宽度范围---它们的投影近似电子轰击的前后锥台直径,梯形的高是电子轰击前后锥台间距的投影。实际尺寸标注,如5mmX1mm,意思是说,梯形上下底平均值---锥台被轰击部分平均直径为5mm1mm,表示梯形--该部分的高---即前后范围间距投影为1mm。实际应用时,把梯形按长方形,如5X1,按标准计算焦点尺寸,就行了。

为什么要强调有效焦点尺寸?如前所述,因为它是标准上提及的焦点尺寸,比如JB/T4730.2提及的焦点尺寸d,是有效焦点尺寸,用它来计算透照距离f;因为只有它才和标准上提及的几何不清晰度Ug成正比。

3 有效焦点尺寸的测量

国内关于射线机的标准为:JB/T 9402---1999《工业射线探伤机性能测试方法》。其附录B规定了用针孔板法进行焦点尺寸的测量。

4 焦点尺寸认证

美国ASME T261.1规定:设备制造厂或供货单位所提供的书面文件,例如技术手册或衰减曲线,或者说明射线源或焦点实际或最大尺寸的书面文件,均可作为射线源尺寸认证之用。

笔者认为,限于使用单位条件,他们不必进行射线机有效焦点尺寸测量,这条规定非常合理。只有当得不到设备制造厂或供货单位所提供的书面文件时,才按针孔板法进行焦点尺寸的测量。

毫无疑问,x射线机制造厂说朗书给出的焦点尺寸应该是焦点的有效尺寸,而不应是实际焦点尺寸。

5 周向锥靶x射线机Ug的方向性

    如前所述,周向锥靶x射线机在射束中心线附近的投影尺寸,是个梯形,近似个长方形,如5X1。设x射线管轴线方向为x方向,则1mm是实际焦点在平行于x方向上的投影;5mm,则是与1mm垂直方向上的投影,习惯称y方向。这样,计算出评定区中心的几何不清晰度,是因方向不同而不同的,或者说,Ug是不对称的,因为对同一厚度的工件来说,UgyUgx5倍。


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发表评论 评论 (4 个评论)

回复 丁伟臣 2014-12-7 21:35
梁老,其实测量过后您会发现焦点投影其实是不均匀和不规则的!厂家所标的尺寸与实际测量也是存在差异的!我想在此问一下,国内的X射线生产厂家有几家具有测量能力?有几家测量过?
光有理论和标准要求,但实践工作中又有谁关心!!!
回复 梁金昆 2014-12-8 07:28
丁工:谢谢评论!您提的问题,我回答不上来。1986年,单位上购进了一台周向锥靶机,徒弟也想1987去大连考RT高级,我们用粗糙的针孔法测了周向机的焦点尺寸。说实话,就这点经验。
这个问题,应是国家授权的监督机构,加强对射线机厂监管。使用者在使用中能关心辐射场强度分布就不错了。
回复 丁伟臣 2014-12-8 21:22
梁金昆: 丁工:谢谢评论!您提的问题,我回答不上来。1986年,单位上购进了一台周向锥靶机,徒弟也想1987去大连考RT高级,我们用粗糙的针孔法测了周向机的焦点尺寸。说实 ...
我们测量过一些,方知道焦点的投影是极不均匀的,有点具有明显的高密度点,外加一些均匀黑度区域。
回复 梁金昆 2014-12-10 15:52
希望有经验的朋友,多写些文章,不要保守。

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