γ射线曝光曲线的制作及应用

濮阳市方正工程技术服务有限公司 张长征

γ射线曝光曲线的制作及应用

濮阳市方正工程技术服务有限公司 张长征

工业探伤常用的射线有γ射线和X射线。其方法是把胶片放在适当的位置，这种射线使其感光，经暗室处理后得到底片。底片上各点的黑化程度取决于射线照射量，由于缺陷部位和完好部位的投射强度不同，底片上相应部位就会出现黑度差异。底片上相邻区域黑度定义为“对比度”。把底片放在观片灯屏上借助光线观察，可以看到由对比度构成的不同形状的影像，评片人员据此判断缺陷情况并评价试件质量。

一、γ射线探伤的特点

1.透照厚度大，穿透力强。例如Co60射线探伤机可穿透200 mm的钢工件。

2.质量轻、体积小、不需电源。γ射线适用于野外、高空作业及在用设备检测。

3.效率高。γ射线对环向焊缝和球罐可进行周向曝光和全景曝光。比X射线效率更高。

4.γ射线可以连续运行，且不受温度、压力、磁场等外界条件影响。

5.该设备故障率低，不易损坏部件。

6.该探伤仪与同等穿透能力的射线探伤仪相比价格较低。

因此，对于野外、高空、在用及厚度大的工件，γ射线比X射线更具有优势。

二、曝光曲线

在射线探伤工作中，通常根据工件的材质与厚度来选择射线能量、曝光量以及焦距等工艺参数。参数的确定一般是通过查曝光曲线。曝光曲线是射线检测人员正确选择曝光参数以获得标准黑度和像质底片的有效工具。γ射线曝光曲线是表示工件（材质、厚度）与工艺规范（曝光量、焦距、暗室处理条件等）之间相关性的曲线图示。

三、制作γ射线曝光曲线的特定条件

制作γ射线曝光曲线的特定条件如下。

1.使用的γ源种类。

2.一定的胶片类型。

3.一定的增感屏（屏型及前后屏厚度）。

4.所使用的冲洗条件（显影配方、温度、时间）。

5.基准黑度。某一特定条件发生改变时，曝光曲线就不能真实反映出所需要的参数，就不能达到预期的效果。当特定条件发生改变时，需要对原曝光曲线修正或重新制作。

四、γ射线曝光曲线的制作过程

在上述特定条件下，通过改变曝光参数和焦距透照不同厚度组成的钢阶梯试块，来求得焦距F、曝光量E、透照厚度T这3者之间的关系。

1.阶梯试块的要求。为了避免散射线的影响，每层阶梯试块面积不可太小，其最小尺寸应为阶梯试块厚度的5倍，阶梯试块尺寸应大于胶片尺寸，阶梯试块递增等级为2 mm，厚度范围应覆盖检测透照厚度要求，曝光阶梯试块如图1所示。

图 1 曝光用阶梯试块

2.透照阶梯试块。采用较小曝光量，不同焦距拍摄阶梯试块，获得第一组底片；再采用较大曝光量不同焦距拍摄阶梯试块，获得第二组底片；用黑度计测定获得透照厚度与对应黑度的两组数据。

3.绘制D-T曲线和E-T曝光曲线。根据所得到两组数据绘制出D-T曲线，选定一基准黑度值（例如基准黑度值为D=3.0），从两个D-T曲线中查出某一焦距下对应于该黑度的透照厚度值。在E-T图上标出这2点，并以直线连线既得该焦距的曝光曲线，曝光曲线如图2所示。（1 in=25 mm）

图2 曝光曲线

六、曝光曲线的应用

1.在实际工作中可以通过制作焦距F等于10 in.γ源的曝光曲线，当焦距改变时可利用曝光因子A1t1/F12=A2t2/F22求出对应的曝光量，并制定出常用规格工件的曝光量卡片。

2.当改变胶片类型时，可根据两种胶片特性曲线按达到同一黑度时的曝光量之比来修正曝光量，表达式为E’A/E’B=EA/EB。

在沙特RABIGH炼厂施工中，本文，笔者绘制了Ir-192的曝光曲线，依据曝光曲线透照不同规格管道焊缝，采用自动洗片机洗片，底片一次合格率达到99.6%。由于γ射线与X射线相比，源活度已知，且γ源几何尺寸小，对焦距影像不大，因此，γ射线曝光曲线比X射线曝光曲线更具有适用性，更宜采用自动洗片技术，进而保证了底片质量，提高了缺陷检出率，降低了人工消耗。