热度 4
6 平均能、当量能或有效能、半价层
射线的能量又被称为射线的“质”或“质量”，或称为射线的“软”或“硬”。
当射线束中，有若干个不同种类单个光子能量时，采用平均能、当量能或有效能量的计算方法，来求有“代表性”的单个光子能量，也可用半价层大小表示能量大小。
6.1 γ射线的平均能
求这种能量的计算方法，类似求一个班学生的平均年龄，不赘述。
6.2 连续X射线的当量能和有效能
连续X射线光子波长从λo(最短波长)至10埃，且各种波长的光子数目(即相对强度)不同，因此计算光子平均波长的难度很大。且连续X射线通过物质后，平均能量会升高。怎么来求有“代表性”的单个电子能量呢？
《美国无损检测手册.射线卷》提出，用“当量能”表示连续X射线能量。设εd为当量能，单位为KeV，U为用KV表示的管电压数值，则
εd=0.4U (4)
日本《射线探伤B》则提出用有效能量表示连续X射线能量。所谓“有效能量”是指线衰减系数与一束连续X射线相当的单一能量。根据笔者的推算，认为均匀化后(大约经过X射线机穿透力的2/3以后)，有效能量εj(单位KeV)和管电压(单位KV)有如下关系：
εj=0.54U (5)
公式(4)和(5)所以有差别，在于公式(4)没有“均匀化后”这一限制、且含有散射线。公式(5)表示了被均匀化后窄束连续X射线的有效能量。
6.3用宽束射线半价层间接表示连续X射线的能量
定量的表示射线的硬或软，就是用半价层的大或小。
在以前关于曝光曲线的讨论中，我们得出了这样的结论： X射线管电压一定时，它对应的宽束射线的半价层h，几乎是不随工件厚度变化的，可近似视为常数。
表1 不同管电压下钢的宽束射线半价层
(摘自ASTM E94-04表1，表中“宽束射线”四字系笔者所加)
管电压(KV) 宽束半价层h(mm)
120 2.5
150 3.6
200 5.1
250 6.4
400 8.9
注：类似的情况，GBZ117-2006《工业X射线探伤放射卫生防护标准》
附录B，也有不同管电压下，铅和混凝土宽X射线束的半价层数值。
