曝光曲線的制作及應(yīng)用

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1、曝光曲線的制作及應(yīng)用曝光曲線的制作及應(yīng)用在實(shí)際工作中，通常根據(jù)工件的材質(zhì)與厚度來選取射線能量，曝光量以及焦距等工藝參數(shù)，上述參數(shù)一般是通過查曝光曲線來確定的。曝光曲線是表示工件（材質(zhì)、厚度）與工藝規(guī)范（管電壓、管電流、曝光時(shí)間，焦距、暗室處理?xiàng)l件等）之間相關(guān)性的曲線圖示。但通常只選擇工件厚度、管電壓和曝光量作為可變參數(shù)，其他條件必須相對(duì)固定。曝光曲線必須通過試驗(yàn)制作，且每臺(tái) X 射線機(jī)的曝光曲線各不相同，不能通用，因?yàn)榧词构茈妷骸⒐茈娏飨嗤?，如果不是同一臺(tái) X 射線機(jī)，其線質(zhì)和照射率是不同的。原因是：（1）加在 X 射線管兩端的電壓波形不同（半波整流、全波整流、倍壓整流及直流恒壓等），會(huì)影響管

2、內(nèi)電子飛向陽極的速度和數(shù)量。（2）X 射線管本身的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)不同，會(huì)影響射線從窗口出射時(shí)的固有吸收；（3）管電壓和管電流的測(cè)定有誤差。此外，即使是同一臺(tái) X 射線機(jī)，隨著使用時(shí)間的增加，管子的燈絲和靶也可能老化，從而引起射線照射率的變化。因此，每臺(tái) X 射線機(jī)都應(yīng)有曝光曲線，作為日常透照控制線質(zhì)和照射率，即控制能量和曝光量的依據(jù)，并且在實(shí)際使用中還要根據(jù)具體情況作適當(dāng)修正。對(duì)每臺(tái)在用射線設(shè)備均應(yīng)做出經(jīng)常檢測(cè)材料的曝光曲線，依據(jù)曝光曲線確定曝光參數(shù)。對(duì)每臺(tái)在用射線設(shè)備均應(yīng)做出經(jīng)常檢測(cè)材料的曝光曲線，依據(jù)曝光曲線確定曝光參數(shù)。制作曝光曲線所采用的膠片、增感屏、焦距、射線能量等條件以及底片應(yīng)達(dá)到的靈

3、敏度、黑度等參數(shù)均應(yīng)符合規(guī)定。制作曝光曲線所采用的膠片、增感屏、焦距、射線能量等條件以及底片應(yīng)達(dá)到的靈敏度、黑度等參數(shù)均應(yīng)符合規(guī)定。對(duì)使用中的曝光曲線，每年至少應(yīng)校驗(yàn)一次。射線設(shè)備更換重要部件或經(jīng)較對(duì)使用中的曝光曲線，每年至少應(yīng)校驗(yàn)一次。射線設(shè)備更換重要部件或經(jīng)較大修理后應(yīng)及時(shí)對(duì)曝光曲線進(jìn)行校驗(yàn)或重新制作。大修理后應(yīng)及時(shí)對(duì)曝光曲線進(jìn)行校驗(yàn)或重新制作。4.4.1 曝光曲線的構(gòu)成和使用條件4.4.1 曝光曲線的構(gòu)成和使用條件橫座標(biāo)表示工件的厚度，縱座標(biāo)表示管電壓、曝光量為變化參數(shù)的曲線稱為厚度管電壓（TKV）曝光曲線；若縱座標(biāo)用對(duì)數(shù)刻度表示曝光量，管電壓為變化參數(shù)，所構(gòu)成的曲線則稱為厚度曝光量（T

4、E）曲線。幾種典型的曝光曲線圖例見圖 4-74-10。圖 4-8 曝光曲線圖例 圖 4-9 曝光曲線圖例 圖 4-10 曝光曲線圖例（3）：射線源，任何曝光曲線只適用于一組特定的條件、這些條件包括：1所使用的 X 射線機(jī)（相關(guān)條件、高壓發(fā)生線路及施加波形、射源焦點(diǎn)尺寸及固有濾波）；2一定的焦距（常取 700 或 800mm）；3一定的膠片類型；4一定的增感方式（屏型及前后屏厚度）；5所使用的沖洗條件（顯影配方、溫度、時(shí)間）；6基準(zhǔn)黑度（通常取 2.0）。上述條件必須在曝光曲線圖上予以注明。當(dāng)實(shí)際拍片所使用的條件與制作曝光曲線的條件不一致時(shí)，必須對(duì)曝光量作相應(yīng)修正。這類曝光曲線一般只適用于透照厚

5、度均勻的平板工件，而對(duì)厚度變化較大的工件如形狀復(fù)雜的鑄件等，只能作為參考。4.4.2 曝光曲線的制作4.4.2 曝光曲線的制作 曝光曲線是在機(jī)型、膠片、增感屏、焦距等條件一定的前提下，通過改變曝光參數(shù)（固定 KV、改變 mAmin 或固定 mAmin，改變 KV）透照由不同厚度組成的鋼階梯試塊，根據(jù)給定沖洗條件洗出的底片所達(dá)到的某一基準(zhǔn)黑度（如2.0），來求得 KV、mAmin、T 三者之間關(guān)系的曲線。所使用的階梯試塊面積不可太小，其最小尺寸應(yīng)為階梯試塊厚度的 5 倍，否則散射線將明顯不同于均勻厚度平板中的情況。另外階梯試塊的尺寸應(yīng)明顯大于膠片尺寸，否則要作適當(dāng)遮邊（圖 4-11）。圖 4-1

6、1 曝光用階梯試塊 按有關(guān)透照結(jié)果繪制 TE 曝光曲線的過程如下：1繪制 DT 曲線 采用較小曝光量，不同管電壓拍攝階梯試塊，獲得第一組底片。再采用較大曝光量不同管電壓拍攝階梯試塊，獲得第二組底片，用黑度計(jì)測(cè)定獲得透照厚度與對(duì)應(yīng)黑度的兩組數(shù)據(jù)，繪制出 DT 曲線圖（4-12）。2繪制 ET 曲線 選定一基準(zhǔn)黑度值，從兩張 DT 曲線圖中分別查出某一管電壓下對(duì)應(yīng)于該黑度的透照厚度值。在 ET 圖上標(biāo)出這兩點(diǎn)，并以直線連線即得該管電壓的曝光曲線（圖 4-13）。a)小曝光量 DT 曲線 b)大曝光量 DT 曲線 圖 14-12 DT 曲線 圖 4-13 ET 曝光曲線4.4.3 曝光曲線的使用4.

7、4.3 曝光曲線的使用 從 E-T 曝光曲線上求取透照給定厚度所需要的曝光量，一般都應(yīng)采用所謂“一點(diǎn)法”，即按射線中心透照最大厚度確定與某一 kv 相對(duì)應(yīng)的 E，此時(shí)透檢區(qū)最小厚度所產(chǎn)生的黑度能否落在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍未作考慮。當(dāng)需考慮厚度寬容度時(shí)，可用“兩點(diǎn)法”或“對(duì)角線法”確定透照一定厚度范圍達(dá)到規(guī)定黑度范圍的曝光量。用“兩點(diǎn)法”取值的要點(diǎn)如下（參閱圖 5-7）1由被檢焊縫確定透照最小厚度 T 和最大厚度 TA;2在 ET 曝光曲線圖橫座標(biāo)上找出 T、TA 兩點(diǎn)，由此作垂線與各 kv 線相交；3由斜線上各交點(diǎn)作出橫軸平行線與縱軸相交；4由縱標(biāo)各交點(diǎn)求出與各 kv 值相應(yīng)的達(dá)到同一基準(zhǔn)黑度 Di

8、（如 Di=2.0）的曝光量比值；5由使用膠片特征曲線找出與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的黑度上下限值 D2、D1 相應(yīng)的曝光量比值（=10lgE）；6比較與的值，務(wù)使；7取最接近的 kv 值作為滿足厚度寬容度的管電壓。所謂“對(duì)角線法”就是按圖 5-7 取曝光曲線圖中特征矩形對(duì)角線的指示值，此時(shí)=(D=D1=E.TA/ET=10lgE)若圖中無現(xiàn)成對(duì)角線，可按插入法近似求出。圖 4-14 按兩點(diǎn)法確定可用 KV 和 mA.min4.4.4 曝光曲線的特殊用途4.4.4 曝光曲線的特殊用途1、利用曝光曲線求非鋼材的曝光量、利用曝光曲線求非鋼材的曝光量 要使一種材料的曝光曲線適用其它材料的透照，可利用射線透照等效系數(shù)

9、進(jìn)行厚度換算。所謂射線等效系數(shù)（m表示），是指在一定管電壓下，達(dá)到相同射線吸收效果（或者說獲得相同底片黑度）的基準(zhǔn)材料厚度 To與被檢材料厚度 Tm之比，即：m=TTm0 以鋼為基準(zhǔn)材料（m=1.0）時(shí)，幾種常用金屬材料不同管電壓和能量下的射線透照等效系數(shù)的近似值見 JB/T 4730 表 5-1。.例：管電壓為 250KVP 時(shí)，銅和鋼的等效系數(shù)分別為 1.4 和 1.0，問透照 30mm 銅時(shí)需要用多厚鋼的曝光量？Cu=TTcu0 To=CuTCu=1.430=42mm 2、利用曝光曲線大致確定底片黑度范圍、利用曝光曲線大致確定底片黑度范圍 透照鋼焊縫時(shí)，由于有焊縫余高的存在，要使整個(gè)評(píng)定

10、區(qū) Dmim（焊縫處）和 Dmax(母材處）都符合射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定黑度范圍，可利用曝光曲線和膠片特性曲線大致確定射線底片的黑度范圍。例：按圖 5-21（a）的曝光曲線和（b）膠片特性曲線所提供的條件透照（c）的焊縫，問母材黑度（Dmax）會(huì)否超過 3.5？為什么？圖 5-21 解：由曝光曲線得：當(dāng)厚度 13mm 達(dá)到 D=1.8 時(shí)，曝光量為 25mAmin，此時(shí) 8mm 厚度處的曝光量也為：25mAmin，曝光量增加的倍數(shù)為：供=EE138251025.由膠片特性曲線可知：黑度由 1.8 增加到 3.5 時(shí)，膠片需要的曝光量增加的倍數(shù)為：需=EE3 518.=104.0-3.6=2.1 供需，所以 D 材3.5 3、求半價(jià)層和衰減系數(shù)、求半價(jià)層和衰減系數(shù) 假設(shè)散射線量小到可忽略不計(jì)（n=0），利用 ET 曝光曲線（窄束法制作），確定某一管電壓下的 H 和T1=E1 T2=E2 E2=E1 H=T2-T1 =0.693/H