Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T

Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
1



PHẦN MỞ ĐẦU ................................................................................................ 3
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ TIA X VÀ PHƯƠNG PHÁP CHỤP ẢNH PHÓNG X
I.

GIỚI

THIỆU

CHUNG ................................................................................... 5
I.1) Định nghĩa và tầm quan trọng của NDT ................................................. 5
I.2). Các phương pháp NDT .......................................................................... 6
II.

TIA

X

VÀ

CHỤP

ẢNH

PHÓNG

XẠ ........................................................... 7
II.1). Tia X ..................................................................................................... 7
II. 2). Quá trình tương tác của bức xạ với vật chất ...................................... 12
II.3). Chụp ảnh phóng xạ ............................................................................ 17
II.4). Nguyên lý tạo ảnh trên phim ............................................................... 19
CHƯƠNG 2 : THIẾT BỊ DÙNG TRONG CHỤP ẢNH PHÓNG XẠ.......... 20
I.

THIẾT

BỊ

PHÁT

BỨC

XẠ

TIA

X ............................................................... 20
I.1). Ống phát tia-X ..................................................................................... 20
I.2). Bàn điều khiển trên ống phát tia-X ...................................................... 21
I.3). Cấu tạo và các đặc tính của phim ........................................................ 22
I.4). Phân loại phim .................................................................................... 30
I.5). Màn tăng cường ................................................................................... 31
CHƯƠNG 3 : QUÁ TRÌNH XỬ LÝ PHIM CHẤT LƯỢNG ẢNH VÀ

LIỀU CHIẾU. .................................................................................................. 34
I

.

QUÁ

TRÌNH

XỬ

LÝ

TRÁNG

RỬA

PHIM. ............................................... 34
I.1. Qúa trình xử lý tráng rửa phim. .......................................................... 34
I.2. Phòng tối ............................................................................................. 39
II.

CHẤT

LƯỢNG

ẢNH

VÀ

LIỀU

CHIẾU ................................................... 39
II.1). Các phương pháp xác định khuyết tật : .............................................. 39
II.2). Công thức tính toán và phương pháp xác định liều chiếu. .................. 47
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
2


CHƯƠNG 4 : ỨNG DỤNG VÀ ĐÁNH GIÁ AN TOÀN TRONG ............... 56
CHỤP ẢNH BỨC XẠ ..................................................................................... 56
I.

KĨ

THUẬT

CHỤP

ẢNH

BỨC

XẠ

KIỂM

TRA

CÁC

MỐI

HÀN. ............... 56
I.1. Các mối hàn nối. ................................................................................... 56
I.2. Các mối hàn chu vi ............................................................................... 57
I.3. Mối hàn chữ T ....................................................................................... 63
II

SỰ

TÁC

ĐỘNG

CỦA

BỨC

XẠ

LÊN

CHẤT

LƯỢNG

ẢNH

CHỤP

BỨC

XẠ: ................................................................................................................ 71
II.1. Nguồn gốc và sự tác động của bức xạ tán xạ lên chất lượng ảnh ......... 71
II.2. Các biện pháp khắc phục ..................................................................... 72
II.3. Tác động của bức xạ lên cơ thể con người. .......................................... 73




Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
3


PHẦN MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển vượt bậc của công nghệ thông tin thì kỹ thuật
hạt nhân được áp dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực của đời sống, và mang
lại nhiều lợi ích kinh tế - xã hội. Trong sự phát triển của kỹ thuật hạt nhân
“kiểm tra không phá hủy (NDT)” sử dụng khá rộng rãi trong nhiều ngành
công nghiệp trên khắp Thế giới và Việt Nam. Với sự phát triển của công nghệ
như vũ bão hiện nay, các ngành công nghiệp trọng điểm là thế mạnh của các

nước đang phát triển như Việt Nam để hòa vào sân chơi kinh tế Thế giới, nên
chất lượng sản phẩm bán ra là rất cần thiết để có thể cạnh tranh được trên thị
trường quốc tế, do nền kinh tế Thế giới đã mang tính toàn cầu. Vì vậy kiểm
tra không phá hủy là một bộ phận quan trọng trong công tác kiểm tra chất
lượng sản phẩm. Phương pháp không phá hủy mẫu dùng kiểm tra các khuyết
tật mối hàn, các vết nứt trong các đường ống, các công trình xây dựng. Ngoài
ra, nó còn phục vụ cho nhiều ngành khác nhau như : Hóa chất, chế biến lọc
dầu, xi măng, khai thác dầu khí, công trình giao thông thủy lợi, và cả trong y
tế lẫn nông nghiệp. Một trong những phương pháp kiểm tra không phá huỷ
ngày càng được chấp nhận sử dụng rộng rãi và đóng vai trò quan trọng trong
công nghiệp là : Phương pháp chụp ảnh bức xạ công nghiệp (thuật ngữ tiếng
Anh là Radiography Testing – ký hiệu là RT). Nó đang ngày càng trở nên
hữu hiệu và là sự lựa chọn của nhiều ngành công nghiêp trong việc kiểm tra
chi tiết trên công trình yêu cầu độ an toàn cao. Xuất phát từ thực tế đó, luận
văn này muốn trình bày khái quát về nguyên lý cơ bản của phương pháp chụp
ảnh phóng xạ và ứng dụng khác nhau trong việc kiểm tra khuyết tật trong các
thành phần công nghệ.
Do đó bố cục của luận văn gồm ba phần chính :
Phần I : Tổng quan lý thuyết : gồm 4 chương.
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
4


Chương I : Tổng quan về tia X và phương pháp chụp ảnh phóng xạ.
Chương II : Các thiết bị dùng trong chụp ảnh phóng xạ.
Chương III : Quá trình xử lý phim, và phương pháp nhận dạng khuyết tật.

Chương IV : Ứng dụng và đánh giá an toàn trong chụp ảnh bức xạ.
Phần II : Phần thực nghiệm và kết quả.
Phần III : Kết luận
Tài liệu tham khảo.
Phụ lục.







Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
5


PHẦN I : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT.
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ TIA X VÀ PHƯƠNG PHÁP
CHỤP ẢNH PHÓNG XẠ.

I. GIỚI THIỆU CHUNG
I.1. Định nghĩa và tầm quan trọng của NDT
I.1.1. Định nghĩa và bản chất của NDT
Kiểm tra không phá huỷ là sử dụng các phương pháp vật lý để kiểm tra
phát hiện các khuyết tật bên trong cấu trúc vật liệu, các sản phẩm, các chi tiết
máy...mà không làm ảnh hưởng đến khả năng hoạt động và chất lượng của

chúng.
I.1.2. Tầm quan trọng của NDT
Phương pháp kiểm tra không phá huỷ đóng một vai trò quan trọng
trong việc kiểm tra chất lượng sản phẩm. NDT cũng được sử dụng trong tất cả
các công đoạn của quá trình chế tạo mỗi sản phẩm.
Sử dụng các phương pháp NDT có hiệu quả trong các công đoạn của
quá trình chế tạo sản phẩm như : Tăng mức độ an toàn và tin cậy của sản
phẩm khi làm việc.
Làm giảm sản phẩm phế liệu và đảm bảo chất lượng của vật liệu, từ đó
giảm giá thành sản phẩm.
Ngoài ra NDT được sử dụng rộng rãi trong việc kiểm tra thường xuyên
hoặc định kỳ chất lượng của các thiết bị máy móc và các công trình trong quá
trình vận hành.
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
6


I.2. Các phương pháp NDT
I.2.1. Phương pháp kiểm tra bằng mắt.(Visual testing - VT) :
Kiểm tra bằng mắt là một trong những phương pháp phổ biến và hiệu
quả nhất của phương pháp kiểm tra không phá hủy. Đối với phương pháp này
thì bề mặt của vật thể kiểm tra cần phải có đủ độ sáng và tầm nhìn của người
kiểm tra phải thích hợp. Các thiết bị, dụng cụ được trang bị đầy đủ và người
kiểm tra phải qua lớp tập huấn.
I.2.2. Phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy(Eddy current testing -
ET) :

Phương pháp này dùng phát hiện các khuyết tật trên bề mặt, phân loại
vật liệu, để đo những thành mỏng từ một mặt … và một vài ứng dụng khác để
đo độ sâu lớp thấm. Phương pháp này kiểm tra rất nhanh, có thể tự động hóa
được.
I.2.3. Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ(Radiographic testing
- RT) :
Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ được dùng để xác định
khuyết tật bên trong của nhiều loại vật liệu và có cấu hình khác nhau. Đây là
phương pháp chụp ảnh bằng các tia X hoặc gamma.
I.2.4. Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm (Utransonic teshing - UT) :
Kiểm tra vật liệu bằng siêu âm là một trong nhiều phương pháp kiểm
tra không phá huỷ, sóng siêu âm có tần số cao được truyền vào vật liệu cần
kiểm tra.
I.2.5. Phương pháp kiểm tra bằng bột từ. (Magnetic particle testing - MT) :
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
7


Phương pháp này được dùng để kiểm tra các vật liệu dễ nhiễm từ. Nó
có khả năng phát hiện được những khuyết tật hở ra trên bề mặt và ngay sát bề
mặt.
I.2.6. Phương pháp kiểm tra thẩm thấu lỏng.(Penetrant Testing – PT) :
Phương pháp này dùng kiểm tra những bất đồng nhất trên bề mặt như :
Các vết nứt, rỗ khí, chồng mép, các lỗ rò rỉ. Phương pháp này rẻ tiền, dễ áp
dụng, kiểm tra nhanh, thiết bị gon nhẹ.
II. TIA X VÀ CHỤP ẢNH PHÓNG XẠ

II.1. Tia X
II.1.1. Cơ sở hình thành
Roentgen tên đầy đủ là Wihelm Conrad Roentgen, sinh năm 1845 tại
lenep-CHLB Đức
Năm 1895 Roentgen đã phát hiện ra bức xạ tia X trong lúc ông đang
nghiên cứu hiện tượng phóng điện qua không khí. Trong một thời gian thí
nghiệm trên các loại tia mới và bí ẩn này thì Roentgen đã chụp được một bức
ảnh bóng của các vật thể khác nhau gồm những hộp đựng các quả cầu và một
khẩu súng ngắn nhìn thấy được rõ ràng. Những bức ảnh bóng này đã đánh dấu
sự ra đời của phương pháp chụp ảnh bức xạ. Trong khoảng một năm sau, khi
Roentgen đã phát hiện ra bức xạ tia X thì phương pháp chụp ảnh bức xạ được
áp dụng để kiểm tra mối hàn. Năm 1913 Collidge đã thiết kế một ống phát
bức xạ tia X mới. Thiết bị này có khả năng phát phát bức xạ tia X có năng
lượng cao hơn và có khả năng xuyên sâu hơn. Năm 1917 phòng thí nghiệm
chụp ảnh bức xạ bằng tia X đã được thiết lập tại Royal Arsenal ở Woolwich.
Bước phát triển quan trọng tếp theo, vào năm 1930 khi hải quân Mĩ đồng ý
dùng phương pháp chụp ảnh bức xạ để kiểm tra các mối hàn của nồi hơi.
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
8


Phương pháp chụp ảnh phóng xạ không những được ứng dụng trong
nghành công nghiệp hàng không, mà còn mở rộng sang các lĩnh vực khác như
kiểm tra các mối hàn trong nhà máy điện, các nhà máy luyện kim, các cấu
trúc của thiết bị vận chuyển.
II.1.2. Tính chất của tia X và bức xạ gamma.

Bức xạ tia X là dạng bức xạ điện từ giống như ánh sáng. Giữa tia X và
ánh sáng thường chỉ khác nhau về bước sóng. Trong kiểm tra vật liệu bằng
chụp ảnh bức xạ thường sử dụng bức xạ tia X có bước sóng từ 10
-2
0
A
đến
10
0
A
(1
0
A
= 10
-10
m). Tần số dao động riêng ν, bước sóng xác định tính chất
đặc trưng của bức xạ lan truyền trong không gian λ với tốc độ ánh sáng c liên
hệ với nhau theo : λ = c/ν.
Khi giảm bước sóng λ năng lượng bức xạ E tăng lên. Do vậy tính chất
hạt trội hơn tính chất sóng nên khả năng đâm xuyên mạnh hơn
Bức xạ tia X và gamma là bức xạ điện từ giống như ánh sáng, nên có
những tính chất giống nhau như :
 Khi bức xạ tia X hay gamma chiếu qua không nhìn thấy được, nên
không cảm nhận được bằng giác quan của con người.Vì vậy chúng gây
nguy hại cho tế bào sống
 Chúng làm cho các chất phát huỳnh quang. Các chất phát huỳnh quang
đó là kẽm sulfide, canxi tungstate, kim cương, barium, thallum được
kích hoạt natri iodide.
 Chúng gây sự ion hoá, chúng có thể tách các electron ra khỏi các
nguyên tử khí để tạo các ion dương, ion âm.

 Chúng tuân theo định luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.
Đó là, cường độ bức xạ tia X hoặc gamma tại một thời điểm bất kỳ tỷ lệ
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
9


với bình phương khoảng cách từ nguồn đến điểm đó được tính theo
công thức : ( I = 1/r
2
).
o Với I: cường độ bức xạ, r : khoảng cách.
 Chúng truyền theo một đường thẳng, là dạng sóng điện từ nên có thể bị
phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ.
 Chúng có thể xuyên qua những vật liệu mà ánh sáng không thể xuyên
qua được. Độ xuyên sâu phụ thuộc vào năng lượng của bức xạ, mật độ,
chiều dày của vật liệu
 Chúng tác động lên lớp nhũ tương film.
II.1.3. Tác hại của tia X :
Khi tia X đi vào cơ thể, không phải tất cả đều ra khỏi được, mà một số
tia X bị mất do cơ thể người hấp thụ. Những tia X bị mất đi có thể có năng
lượng rất lớn, nó đi qua cơ thể và giải phóng tất cả các năng lượng của nó.
Năng lượng này được chuyển thành electron gây nhiều tổn thương cho cơ
thể con người trong một vùng hẹp như : ion hoá môi trường mà nó đi qua, phá
huỷ các ADN của tế bào.
II.1.3. Định luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách :
Cường độ bức xạ biến thiên theo tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng

cách.
Định luật này được minh họa qua ví dụ cụ thể dưới đây :
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
10



Hình 1.1 : Sơ đồ minh họa định luật tỷ lệ với bình phương khoảng cách.
Gọi A là nguồn phát bức xạ, B là khe hở, C
1
, C
2

là bề mặt ghi nhận.
Khi nguồn phát bức xạ có cường độ không đổi, đi qua khe hở B có diện tích
là 4cm
2
, rồi đi đến bề mặt ghi nhận C
1
cách nguồn 12cm, khi di chuyển từ C
1

đến C
2
thì bề mặt ghi nhận tại C
2

cách nguồn là 24cm, lúc này chùm tia bức
xạ có diện tích bằng 16 cm
2
. Diện tích này lớn bằng bốn lần diện tích tại C
1
.
Vì vậy, ta có bức xạ trên 1cm
2
ở bề mặt ghi nhận tại điểm C
2
chỉ bằng ¼ bức
xạ trên 1cm
2
ở bề mặt ghi nhận tại điểm C
1
.
Đối với chụp ảnh bức xạ thì định luật tỷ lệ với bình phương khoảng
cách rất quan trọng. Phim được ghi nhận một suất liều chiếu hoặc liều chiếu
nhất định để tạo ra một ảnh chụp bức xạ trên phim có độ đen theo ý muốn.
Nếu khoảng cách từ nguồn đến phim thay đổi thì liều chiếu cũng bị thay đổi
theo định luật tỷ lệ với bình phương khoảng cách.
Với ví dụ trên, để liều chiếu thích hợp tại C
2
như tại C
1
thì phải tăng
bức xạ lên 4 lần sẽ tạo ra một ảnh bức xạ trên phim tại C
2
có độ đen bằng với
độ đen của ảnh tại C

1
. Trong thực tế, ta có thể tăng thời gian chiếu hoặc
cường độ bức xạ lên.
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
11


Định luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách được biểu diễn qua
công thức sau :
( )
( )
2
1
2
2
2
1
r
I
I
r
=

r
1,
r

2
: là khoảng cách từ nguồn C
1
đến C
2
.
I
1
, I
2
: là cường độ bức xạ tại C
1
, C
2
.
Lại có :
1
1
1
I
E
=
,
2
2
1
I
E
=

E
1
, E
2
: là liều chiếu tại C
1
, C
2
. Nên ta có :

2
1
E
E
=
( )
( )
2
1
2
2
2
1
r
I
I
r
=
,
( )

( )
2
1 1
2
2 2
2
1
r
I D
I D
r
= =

Với D
1
, D
2
: là suất liều chiếu tại khoảng cách r
1
, r
2
tính từ nguồn
phóng xạ.
Định luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách cũng có thể được
trình bày theo cách khác nhằm giúp cho việc an toàn và bảo vệ chống bức xạ
khi làm việc trong vùng có phóng xạ.
Định luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách theo dạng này
được biểu diễn theo công thức D
1
/D

2
= (r
2
)
2
/(r
1
)
2
. Trong đó, D
1
, D
2

là suất liều
chiếu tại khoảng cách r
1
và r
2
tính từ nguồn phóng xạ. D
1
và D
2
; r
1
và r
2
cũng
có cùng một đơn vị. Điều này có nghĩa là sự nguy hiểm của phóng xạ (suất
liều chiếu) sẽ giảm xuống rất nhanh khi ta đứng ở một khoảng cách xa nguồn

phóng xạ. Ví dụ như, suất liều chiếu đối với một nguồn phóng xạ ở khoảng
cách 10m tính từ nguồn bằng (1/10
2
= 1/100) suất liều chiếu của nguồn đó tại
khoảng cách 1m tính từ nguồn. Đây là một cách thực hiện đơn giản nhất để
đảm bảo có thể giữ cho một người làm việc với các nguồn phóng xạ hở nhận
một liều chiếu thấp
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
12


II.2. Quá trình tương tác của bức xạ với vật chất
Khi một chùm bức xạ tia X hoặc tia gamma đi qua vật chất thì có một
số tia được truyền qua, một số tia bị hấp thụ và một số tia bị tán xạ theo nhiều
hướng khác nhau. Sự hiểu biết về những hiện tượng này là rất quan trọng cho
một nhân viên chụp ảnh bức xạ và những đặc trưng khác nhau của nó được
trình bày dưới đây :
II.2.1. Hiện tượng hấp thụ :
Một chùm tia X hoặc gamma đi qua vật chất thì cường độ của chúng bị
suy giảm. Hiện tượng này gọi là sự hấp thụ bức xạ tia X hoặc gamma trong
vật chất. Tính chất này của bức xạ tia X hoặc gamma được sử dụng trong
chụp ảnh bức xạ công nghiệp. Nếu có một khuyết tật nằm bên trong cấu trúc
của mẫu vật, thì có sự thay đổi về bề dày hoặc mật độ mẫu vật đó, và nó tác
động đến cường độ của chùm bức xạ truyền qua, chùm bức xạ truyền qua này
được ghi nhận trên phim tạo ra một ảnh chụp bức xạ trên phim.
Xét một ví dụ cụ thể :

Lấy một mẫu vật dạng tấm có bề dày là “X” và truyền một chùm bức
xạ đơn năng song song qua nó. Gọi I
0
là cường độ bức xạ tới, I là cường độ
bức xạ truyền qua thì ta có biểu thức :
0
*I
e
I
µ χ
−
=
trong đó
µ
được gọi
là hệ số hấp thụ tuyến tính.

Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
13


Hình 1.2 : Quá trình hấp thụ bức xạ.
Cường độ của chùm bức xạ tia X hoặc gamma đi qua vật chất bị suy
giảm, và nó được thể hiện qua ba hiệu ứng : Sự hấp thụ quang điện, sự hấp
thụ và tán xạ Compton, sự tạo cặp. Để đưa vào tính toán cho tất cả các hiệu
ứng này thì giá trị µ có thể được viết như sau : µ = τ + σ + χ

trong đó : Hệ số suy giảm tuyến tính µ là tổng các hệ số tương tác tuyến
tính do hiệu ứng quang điện τ, tán xạ compton σ và quá trình tạo cặp χ
Như vậy µ đặc trưng cho sự suy giảm tương đối của cường độ bức xạ
khi đi qua chiều dày hấp thụ 1 cm. Độ lớn nghịch đảo1/
µ
được gọi là quãng
đường tự do của lượng tử trong vật chất.
Trong vùng bức xạ roentgen và gamma năng lượng thấp, giá trị µ được
xác định trên cơ sở hiệu ứng quang điện và mất đi khi năng lượng tăng. Tại
vùng năng lượng bức xạ γ nhỏ hơn 1 MeV, quá trình tương tác cơ bản là tán
xạ compton, hệ số µ ít phụ thuộc vào năng lượng. Trong các chất có nguyên
tử số Z lớn thì tác động quang điện và tạo cặp đến µ lớn. Trong vùng năng
lượng chỉ tồn tại tán xạ compton thì µ ít phụ thuộc vào Z.
II.2.1.1. Sự hấp thụ quang điện.
Khi tương tác quang điện với nguyên tử chất hấp thụ, lượng tử (photon)
có năng lượng tương đối thấp (nhỏ hơn 1 MeV) truyền toàn bộ năng lượng
cho electron ở lớp trong – thường là lớp K. Do nhận được năng lượng bằng
hiệu số giữa năng lượng lượng tử với năng lượng liên kết trong nguyên tử,
electron bị bứt ra khỏi nguyên tử. Electron này được gọi là photoelectron
(điện tử quang) và dịch chuyển trong chất hấp thụ gây ra ion hóa thứ cấp và
kích thích. Khi liên kết giữa các electron càng bền vững thì hiệu ứng quang
điện càng mạnh. Hiệu ứng quang điện hầu như chỉ xảy ra trong các chất có
nguyên tử lượng và nguyên tử số cao, vì vậy chì Pb được dùng làm chất che
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
14

chắn tốt đối với lượng tử năng lượng thấp. Hệ số tương tác tuyến tính quang
điện là τ tỉ lệ với số Z và năng lượng E







Hình 1.3 : Hiệu ứng quang điện.
II.2.1.2. Sự tán xạ compton
Quá trình tán xạ compton được thực hiện bằng cách lượng tử (photon)
va chạm với electron

ở lớp vỏ ngoài. Khi tương tác chỉ một phần năng lượng
của lượng tử truyền cho nguyên tử hấp thụ và lượng tử bị tán xạ. Electron
được giải phóng khỏi nguyên tử gây ra ion hóa và kích thích. Lượng tử và
electron đều bị lệch đi các góc khác nhau so với hướng chuyển động ban đầu.
Mật độ electron càng lớn thì mức độ tán xạ càng mạnh. Hệ số tương tác tuyến
tính tán xạ σ tỉ lệ với nguyên tử số Z và tỉ lệ nghịch với năng lượng E.
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
15

Hình 1.4 : Tán xạ compton
Ở đây, cần chú ý rằng bức xạ tán xạ có ảnh hưởng đặc biệt đến phim
trong quá trình chụp. Nó làm tăng độ mờ của ảnh chụp bức xạ đây là điều
không mong muốn khi giải đoán ảnh. Do đó hiệu ứng Compton là hiệu ứng có
ảnh hưởng quan trọng nhất.
II.2.1.3. Sự tạo cặp :
Quá trình tạo cặp do lượng tử (photon) γ tương tác với nguyên tử tạo
nên cặp electron e
-
và positron e
+
trong điện trường; khi đó chính lượng tử
biến mất. Năng lượng tối thiểu để tạo ra cặp electron – positron cần phải vượt
quá tổng năng lượng của chúng tức là 1,022 MeV. Sau khi tạo thành electron
và positron tách khỏi nhau rồi bị mất động năng do sự ion hóa thứ cấp. Quá
trình tạo cặp có vai trò quan trọng khi năng lượng E lớn với các chất có
nguyên tử số Z cao, vì hệ số tương tác tạo cặp χ tỉ lệ với Z
2
.
II.2.2. Hệ số suy giảm khối µ
m

Khi kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ, người ta còn dùng khái niệm hệ
số suy giảm khối vì hệ số này đặc trưng đồng thời cho cả mật độ vật liệu
cũng như năng lượng bức xạ. Nó được xác định theo quan hệ:
µ
m
= µ/ρ (g/cm
2
)

Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
16


Trong đó: ρ – mật độ vật chất (g/cm
3
)
Đối với bức xạ tia X có quan hệ giữa hệ số suy giảm khối, bước sóng λ và
nguyên tử số Z như sau:
µ
m
=k λ
3
Z
3

µ
m
phụ thuộc vào bước sóng của bức xạ sơ cấp và do đó những bức xạ mềm
hay bức xạ có năng lượng thấp sẽ có hệ số hấp thụ lớn hơn.
µ
m
cũng phụ
thuộc vào nguyên tử số Z của chất hấp thụ và tăng lên theo nguyên tử số Z.
II.2.3. Định luật suy giảm chùm tia bức xạ hẹp.
Bức xạ bị hấp thụ khi truyền qua lớp vật liệu mỏng và phụ thuộc vào

chiều dày δ và hệ số suy giảm tuyến tính
µ
. Tương tự như định luật phân rã
phóng xạ có thể viết:
( )
µδ
µδ
−==
−
exp
00
I
e
II
t

Trong đó: I
0
và I
t
là cường độ của chùm tia bức xạ hẹp tới và truyền
qua vật liệu tương ứng với I
0
cách nguồn 1 m.
Để thuận tiện cho tính toán người ta thường dùng chiều dày làm yếu
(hấp thụ) một nửa (HVL) - là chiều dày của vật liệu cho trước làm cho cường
độ chùm tia bức xạ khi đi qua nó giảm xuống còn một nửa. Chiều dày hấp thụ
một nửa HVL được xác định từ công thức :
I
t

= I
0
e
-µ.δ

µδ
−=⇒








o
I
t
I
ln
N
ế
u
2
1
0
=
I
t
I

ta có :
µδ
−=






2
1
ln


⇒

δ
= HVL =
µ
693,0

Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
17


II.2.4.

Tán x
ạ
ng
ượ
c

Khi l
ượ
ng t
ử
tán x
ạ
nhi
ề
u l
ầ
n trong v
ậ
t ki
ể
m và b
ị
h
ấ
p th
ụ
b
ở
i nh
ữ

ng
v
ậ
t g
ầ
n
đ
ó, m
ộ
t ph
ầ
n b
ứ
c x
ạ
tán x
ạ
truy
ề
n ng
ượ
c ra kh
ỏ
i v
ậ
t h
ấ
p th
ụ
và tác

độ
ng
đế
n detector c
ũ
ng nh
ư
ng
ườ
i thao tác.
Độ
l
ớ
n tán x
ạ
ng
ượ
c trong môi
tr
ườ
ng t
ỉ
l
ệ
ngh
ị
ch v
ớ
i bình ph
ươ

ng nguyên t
ử
s
ố

Z
2
c
ủ
a v
ậ
t ch
ấ
t
đ
ó. Nó c
ũ
ng
t
ă
ng khi chùm b
ứ
c x
ạ
t
ớ
i v
ậ
t ki
ể

m b
ị
l
ệ
ch và t
ỉ
l
ệ
ngh
ị
ch v
ớ
i
cos
θ

(
ở

đ
ây
θ
là
góc t
ớ
i c
ủ
a tia b
ứ
c x

ạ
). Cho nên tránh ch
ụ
p ki
ể
m tra m
ố
i hàn
đặ
t trong môi
tr
ườ
ng b
ằ
ng v
ậ
t li
ệ
u nh
ẹ
(nhôm, bê tông...) ho
ặ
c h
ướ
ng chi
ế
u b
ị
l
ệ

ch.
Đ
i
ề
u
đ
ó
d
ẫ
n t
ớ
i
độ
nh
ạ
y b
ị
gi
ả
m và ph
ả
i t
ă
ng c
ườ
ng
độ
chi
ế
u gây

ả
nh h
ưở
ng x
ấ
u
đế
n
ng
ườ
i thao tác. Khi ch
ụ
p trong x
ưở
ng có bu
ồ
ng kín mà không có tr
ầ
n b
ổ

sung, tán x
ạ
ng
ượ
c có th
ể
t
ạ
o nên phông b

ứ
c x
ạ
truy
ề
n ra ngoài. Su
ấ
t li
ề
u c
ủ
a
phông có th
ể
v
ượ
t quá gi
ớ
i h
ạ
n cho phép
đố
i v
ớ
i dân chúng (1
mSv
/
n
ă
m

).
II.3. Ch
ụ
p
ả
nh phóng x
ạ

II.3.1.
Đị
nh ngh
ĩ
a ch
ụ
p
ả
nh phóng x
ạ
:
Ph
ươ
ng pháp ch
ụ
p
ả
nh phóng x
ạ
dùng
để
xác

đị
nh khuy
ế
t t
ậ
t bên trong
c
ủ
a v
ậ
t li
ệ
u ki
ể
m tra. Phim
ả
nh b
ứ
c x
ạ

đượ
c t
ạ
o ra t
ừ
các chùm tia X ho
ặ
c
gamma

đ
i qua v
ậ
t th
ể
. C
ườ
ng
độ
c
ủ
a chùm tia X ho
ặ
c gamma
đ
i qua v
ậ
t th
ể

b
ị
thay
đổ
i tùy theo c
ấ
u trúc bên trong c
ủ
a v
ậ

t th
ể
, khi r
ử
a phim ch
ụ
p s
ẽ
hi
ệ
n
ra
ả
nh bóng,
đ
ó chính là
ả
nh ch
ụ
p b
ứ
c x
ạ
c
ủ
a s
ả
n ph
ẩ
m. Sau

đ
ó phim
đượ
c
gi
ả
i
đ
oán
để
bi
ế
t
đượ
c nh
ữ
ng khuy
ế
t t
ậ
t có trong s
ả
n ph
ẩ
m
đ
ó. V
ề
b
ả

n ch
ấ
t c
ơ

b
ả
n h
ệ
ch
ụ
p
ả
nh g
ồ
m : Ngu
ồ
n phóng x
ạ
, v
ậ
t th
ể
c
ầ
n ki
ể
m tra và b
ộ
ph

ậ
n ghi
là phim.
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
18



Hình 1.5: Cách b
ố
trí trong ph
ươ
ng pháp ki
ể
m tra b
ằ
ng ch
ụ
p
ả
nh
phóng x
ạ
.
II.3.2.
Ư

u
đ
i
ể
m c
ủ
a ch
ụ
p
ả
nh phóng x
ạ
:

V
ớ
i ph
ươ
ng pháp ch
ụ
p
ả
nh phóng x
ạ
dùng
để
ki
ể
m tra khuy
ế

t t
ậ
t c
ủ
a
t
ấ
t c
ả
các v
ậ
t li
ệ
u,
đặ
c bi
ệ
t các khuy
ế
t t
ậ
t m
ỏ
ng c
ũ
ng có th
ể
phát hi
ệ
n

đượ
c.
Nó c
ũ
ng phù h
ợ
p cho vi
ệ
c phát hi
ệ
n c
ấ
u trúc bên trong v
ậ
t li
ệ
u b
ị
sai h
ỏ
ng, s
ự

l
ệ
ch hàng, nh
ữ
ng thay
đổ
i trong các phép

đ
o b
ề
dày thành v
ậ
t li
ệ
u, xác
đị
nh v
ị

trí ho
ặ
c các khuy
ế
t t
ậ
t
ẩ
n ch
ứ
a trong các ph
ầ
n l
ắ
p ráp. Thu
ậ
n l
ợ

i c
ơ
b
ả
n c
ủ
a
vi
ệ
c
ứ
ng d
ụ
ng ch
ụ
p
ả
nh b
ứ
c x
ạ
là có th
ể
ki
ể
m tra các v
ậ
t th
ể
v

ớ
i kích th
ướ
c
hay d
ạ
ng hình c
ầ
u có
đườ
ng kính c
ỡ
micromet t
ớ
i nh
ữ
ng v
ậ
t có kích th
ướ
c
kh
ổ
ng l
ồ
ho
ặ
c ki
ể
m tra c

ấ
u trúc các b
ộ
ph
ậ
n trong các nhà máy. Ngoài ra, nó
còn có kh
ả
n
ă
ng
ứ
ng d
ụ
ng cho nhi
ề
u v
ậ
t li
ệ
u khác nhau mà không có b
ấ
t kì
m
ộ
t s
ự
chu
ẩ
n b

ị
tr
ướ
c nào
đố
i v
ớ
i b
ề
m
ặ
t m
ẫ
u v
ậ
t. Tr
ở
ng
ạ
i chính c
ủ
a ch
ụ
p
ả
nh b
ằ
ng phóng x
ạ
là s

ự
nguy hi
ể
m cho các nhân viên v
ậ
n hành b
ị
chi
ế
u x
ạ

b
ở
i chùm tia X ho
ặ
c gamma, có th
ể
làm t
ổ
n th
ươ
ng
đế
n các t
ế
bào s
ố
ng trong
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra

khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
19


c
ơ
th
ể
. Ph
ươ
ng pháp này r
ấ
t
đắ
t ti
ề
n, không d
ễ
t
ự

độ
ng hóa, do
đ
ó c
ầ
n yêu

c
ầ
u m
ộ
t s
ự
v
ậ
n hành chính xác và thái
độ
nghiêm túc cao trong quá trình làm
vi
ệ
c và ng
ườ
i th
ự
c hi
ệ
n ph
ả
i có nhi
ề
u kinh nghi
ệ
m trong vi
ệ
c gi
ả
i

đ
oán
ả
nh
ch
ụ
p trên phim.
II.4. Nguyên lý t
ạ
o
ả
nh trên phim
Khi tia X ho
ặ
c gamma chi
ế
u
đế
n phim s
ẽ
làm thay
đổ
i
độ

đ
en c
ủ
a
phim, nên

độ

đ
en c
ủ
a phim ph
ụ
thu
ộ
c vào s
ố
l
ượ
ng, ch
ấ
t l
ượ
ng c
ủ
a chúng.
Khi b
ứ
c x
ạ

đ
i
đế
n t
ươ

ng tác v
ớ
i l
ớ
p nh
ũ
t
ươ
ng ch
ụ
p
ả
nh c
ủ
a phim s
ẽ

t
ạ
o ra m
ộ
t
ả
nh
ả
o. Quá trình này x
ả
y ra theo các b
ướ
c sau :

L
ớ
p nh
ũ
t
ươ
ng c
ủ
a phim ch
ứ
a nh
ữ
ng tinh th
ể
b
ạ
c bromua nh
ỏ
li ti. S
ự

t
ươ
ng tác c
ủ
a tia X ho
ặ
c gamma có n
ă
ng l

ượ
ng
h
υ
thì gi
ả
i phóng m
ộ
t
electron c
ủ
a m
ộ
t ion âm bromua (B r
-
)
để
tr
ở
v
ề
tr
ạ
ng thái trung hòa.
Br
-
+
h
υ

→
Br + e
-
.
Electron
đượ
c gi
ả
i phóng trung hòa ion d
ươ
ng b
ạ
c (Ag
+
)
để
tr
ở
thành
nguyên t
ử
Ag b
ằ
ng ph
ả
n
ứ
ng :
Ag
+

+ e
-

→
Ag.
K
ế
t qu
ả
cu
ố
i cùng
đượ
c th
ể
hi
ệ
n :
Ag
+
+ Br
-
→
Ag + Br.
Các nguyên t
ử
bromua trung hòa s
ẽ
k
ế

t h
ợ
p l
ạ
i v
ớ
i nhau
để
hình thành
nên các h
ạ
t Br và thoát ra ngoài tinh th
ể
b
ạ
c bromua (AgBr) , còn l
ạ
i là nh
ữ
ng
nguyên t
ử
Ag t
ự
do s
ẽ
l
ắ
ng xu
ố

ng. Sau khi x
ử
lý tráng r
ử
a phim thì
ả
nh
ẩ
n
nhìn th
ấ
y
đượ
c và tr
ở
thành
ả
nh th
ậ
t
.

Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
20

CH
ƯƠ
NG 2 : THI
Ế
T B
Ị
DÙNG TRONG CH
Ụ
P
Ả
NH PHÓNG X
Ạ


I.
THI
Ế
T B
Ị
PHÁT B
Ứ
C X
Ạ
TIA X
Để
t
ạ
o ra tia-X yêu c
ầ
u có các

đ
i
ề
u ki
ệ
n sau
đ
ây :

Ngu
ồ
n phát dòng
đ
i
ệ
n t
ử
.

Ph
ươ
ng pháp gia t
ố
c các h
ạ
t
đ
i
ệ
n t

ử

đế
n v
ậ
n t
ố
c cao.

Bia
để
thu nh
ậ
n t
ươ
ng tác va
đậ
p c
ủ
a các
đ
i
ệ
n t
ử
.
Tia-X sinh ra khi các
đ
i
ệ

n t
ử
t
ự
do có v
ậ
n t
ố
c cao m
ấ
t m
ộ
t ph
ầ
n n
ă
ng
l
ượ
ng do t
ươ
ng tác va ch
ạ
m v
ớ
i các
đ
i
ệ
n t

ử
qu
ỹ

đạ
o ho
ặ
c h
ạ
t nhân c
ủ
a
nguyên t
ử
. V
ậ
n t
ố
c c
ủ
a các
đ
i
ệ
n t
ử
t
ự
do càng cao thì n
ă

ng l
ượ
ng tia-X t
ạ
o
thành càng l
ớ
n. H
ệ
máy phát bao g
ồ
m
ố
ng phát tia-X và bàn
đ
i
ề
u khi
ể
n.
I.1.
Ố
ng phát tia-X

Ố
ng phát tia-X là m
ộ
t
ố
ng chân không g

ồ
m 1 cathode và 1 anode
đặ
t
gi
ữ
a cao th
ế
m
ộ
t chi
ề
u,
đượ
c trình bày trên
Hình 2.1 :


Hình 2.1.
S
ơ

đồ

ố
ng phát tia-X.

Cathode : C
ấ
u t

ạ
o b
ằ
ng m
ộ
t s
ợ
i tóc và
đượ
c nung nóng
đỏ

để
t
ạ
o ra
ngu
ồ
n
đ
i
ệ
n t
ử
(electron) b
ằ
ng hi
ệ
u
ứ

ng b
ứ
c x
ạ
nhi
ệ
t. Dòng
đ
i
ệ
n
đố
t tóc
t
ạ
o ra nh
ờ
m
ộ
t hi
ệ
u th
ế
nung tim (6-10 V),
đượ
c
đ
o b
ằ
ng miliAmpe

(mA).
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
21



Anode : Là m
ộ
t b
ả
n kim lo
ạ
i, th
ườ
ng là tungsten. Anode th
ườ
ng là lo
ạ
i
anode quay. Hi
ệ
u
đ
i
ệ
n th

ế
m
ộ
t chi
ề
u có giá tr
ị
t
ừ
10 kV
đế
n 150 kV,
đ
i
ệ
n áp gi
ữ
a cathode và anode
để
gia t
ố
c chùm
đ
i
ệ
n t
ử
.

Di

ệ
n tích nh
ậ
n
đượ
c chùm
đ
i
ệ
n t
ử
g
ọ
i là tiêu
đ
i
ể
m c
ủ
a
ố
ng.
Khi cathode
đượ
c
đố
t nóng b
ở
i m
ộ

t dòng
đ
i
ệ
n, electron
đạ
t
đủ
n
ă
ng
l
ượ
ng nhi
ệ
t
để
th
ắ
ng n
ă
ng l
ượ
ng liên k
ế
t gi
ữ
a nó và kim lo
ạ
i làm tim

đ
èn, các
electron s
ẽ

đượ
c phóng ra, bay t
ớ
i
đậ
p vào anode t
ạ
o ra chùm tia-X. Vì ch
ỉ

m
ộ
t s
ố
nh
ỏ
n
ă
ng l
ượ
ng tia electron chuy
ể
n
đổ
i thành tia-X, còn l

ạ
i h
ầ
u h
ế
t
n
ă
ng l
ượ
ng electron chuy
ể
n thành n
ă
ng l
ượ
ng nhi
ệ
t trên anode nên
ố
ng phát
tia-X c
ầ
n ph
ả
i có dung l
ượ
ng nhi
ệ
t l

ớ
n, t
ố
c
độ
t
ả
i nhi
ệ
t nhanh. Anode
đượ
c
g
ắ
n v
ớ
i h
ệ
th
ố
ng tan nhi
ệ
t ho
ặ
c làm ngu
ộ
i
để
có th
ể

phát tia liên t
ụ
c trong th
ờ
i
gian dài. C
ườ
ng
độ
và t
ổ
ng s
ố
photon c
ủ
a chùm tia-X ph
ụ
thu
ộ
c vào gia t
ố
c
(kV), dòng electron (mA) và th
ờ
i gian phát tia (s). Chùm tia-X t
ạ
o ra trong
ố
ng phát là do hai quá trình b
ứ

c x
ạ
hãm và b
ứ
c x
ạ

đặ
c tr
ư
ng. Do
đ
ó, ph
ổ

n
ă
ng l
ượ
ng c
ủ
a chùm tia-X là ph
ổ
liên t
ụ
c v
ớ
i n
ă
ng l

ượ
ng c
ự
c
đạ
i b
ằ
ng tích
s
ố
gi
ữ
a
đ
i
ệ
n tích electron và th
ế
gia t
ố
c, tính b
ằ
ng
đơ
n v
ị
keV.
I.2. Bàn
đ
i

ề
u khi
ể
n trên
ố
ng phát tia-X
Bàn
đ
i
ề
u khi
ể
n bao g
ồ
m các b
ộ
ph
ậ
n sau :

Nút
đ
i
ề
u khi
ể
n dòng s
ợ
i
đố

t và ampe k
ế
– th
ườ
ng dùng
để

đ
i
ề
u ch
ỉ
nh
c
ườ
ng
độ
dòng
đ
i
ệ
n (mA) trên dây
đố
t.

Nút
đ
i
ề
u khi

ể
n cao th
ế
và volt k
ế
– th
ườ
ng dùng
để

đ
i
ề
u ch
ỉ
nh và
đặ
t
cao th
ế
(kV) gi
ữ
a c
ự
c d
ươ
ng và c
ự
c âm.
 Đồ

ng h
ồ

đặ
t th
ờ
i gian chi
ế
u – th
ườ
ng dùng
đặ
t gi
ờ
và
đ
i
ề
u ch
ỉ
nh th
ờ
i
gian chi
ế
u (phút).

Công t
ắ
c – dùng t

ắ
t m
ở

đ
i
ệ
n ngu
ồ
n cho máy phát tia-X.
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
22


II.
PHIM CÔNG NHI
Ệ
P
.
II.1.
C
ấ
u t
ạ
o và các
đặ

c tính c
ủ
a phim

II.1.1. C
ấ
u t
ạ
o phim.
Phim là m
ộ
t công c
ụ
th
ườ
ng
đượ
c dùng
để
thu và ghi nh
ậ
n b
ứ
c x
ạ
tia X
ho
ặ
c gamma khi ch
ụ

p
ả
nh. Ghi nh
ậ
n b
ằ
ng phim có k
ế
t qu
ả
c
ố

đị
nh, k
ế
t qu
ả

l
ư
u gi
ữ

đượ
c lâu dài. Nói chung, phim ch
ụ
p
ả
nh g

ồ
m m
ộ
t l
ớ
p n
ề
n cellulose
ho
ặ
c các v
ậ
t li
ệ
u nh
ẹ
trong su
ố
t, d
ễ
u
ố
n. M
ộ
t ho
ặ
c c
ả
hai m
ặ

t c
ủ
a l
ớ
p n
ề
n này
đượ
c ph
ủ
l
ớ
p nh
ũ
t
ươ
ng mu
ố
i b
ạ
c hallogen. L
ớ
p nh
ũ
t
ươ
ng r
ấ
t quan tr
ọ

ng
đố
i
v
ớ
i phim do nó nh
ạ
y v
ớ
i b
ứ
c x
ạ
tia X ho
ặ
c gamma, ánh sáng, nhi
ệ
t
độ
, áp
su
ấ
t. L
ớ
p này bao g
ồ
m m
ộ
t s
ố

l
ượ
ng l
ớ
n các h
ạ
t bromua b
ạ
c nh
ỏ
li ti dày
kho
ả
ng 0.025mm,
đượ
c ph
ủ
lên m
ộ
t môi tr
ườ
ng n
ề
n là l
ớ
p glatine. Nh
ữ
ng
lo
ạ

i phim hi
ệ
n nay th
ườ
ng ch
ứ
a m
ộ
t l
ượ
ng nh
ỏ
iodide b
ạ
c k
ế
t h
ợ
p v
ớ
i
bromua b
ạ
c
để
làm t
ă
ng
độ
nh

ạ
y cho phim.
Phía ngoài cùng là m
ộ
t l
ớ
p glatine m
ỏ
ng,
đượ
c làm c
ứ
ng
để
b
ả
o v
ệ
l
ớ
p
nh
ũ
t
ươ
ng kh
ỏ
i b
ị
x

ướ
c trong các thao tác thông th
ườ
ng.
L
ớ
p n
ằ
m d
ướ
i l
ớ
p nh
ũ
t
ươ
ng là h
ỗ
n h
ợ
p ch
ấ
t glatine và ch
ấ
t k
ế
t dính,
để

đả

m b
ả
o l
ớ
p nh
ũ
t
ươ
ng dính ch
ặ
t vào l
ớ
p n
ề
n trong quá trình x
ử
lý tráng
r
ử
a phim.

L
ớ
p n
ề
n có d
ạ
ng trong su
ố
t, d

ẻ
o, d
ễ
u
ố
n cong
đượ
c, nó làm b
ằ
ng ch
ấ
t
cellulose triacetate ho
ặ
c polyester, và dùng
để

đặ
t vào gi
ữ
a r
ấ
t l
ớ
p nh
ũ
t
ươ
ng
do l

ớ
p nh
ũ
t
ươ
ng r
ấ
t m
ề
m, d
ễ
b
ị
nh
ũ
n, không th
ể
gi
ữ

đượ
c.
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
23

Hình 2.2: Phim công nghi
ệ
p
1 – L
ớ
p n
ề
n
2 – L
ớ
p nh
ũ
t
ươ
ng
3 – L
ớ
p b
ả
o v
ệ

4 – L
ớ
p k
ế
t dính
II.2.
Đặ

c tính c
ủ
a phim.
Vi
ệ
c l
ự
a ch
ọ
n phim d
ự
a vào các yêu c
ầ
u c
ụ
th
ể
nh
ằ
m k
ế
t h
ợ
p m
ộ
t cách
có hi
ệ
u qu
ả

gi
ữ
a ph
ươ
ng pháp ch
ụ
p v
ớ
i lo
ạ
i phim
để
nh
ậ
n
đượ
c k
ế
t qu
ả
mong
mu
ố
n.
Nh
ữ
ng h
ệ
s
ố

phim ph
ả
i xét
đế
n khi l
ự
a ch
ọ
n phim
đ
ó là : T
ố
c
độ
,
độ

t
ươ
ng ph
ả
n, kích th
ướ
c và
độ
h
ạ
t. C
ả
b

ố
n h
ệ
s
ố
này có liên quan ch
ặ
t ch
ẽ
v
ớ
i
nhau, m
ỗ
i h
ệ
s
ố
là m
ộ
t hàm c
ủ
a ba h
ệ
s
ố
còn l
ạ
i.
B

ả
ng 2.1 : PHÂN LO
Ạ
I PHIM CH
Ụ
P
Ả
NH B
Ứ
C X
Ạ

Các
đặ
c tr
ư
ng c
ủ
a
phim
T
ố
c
độ

*
C
ấ
u
trúc h

ạ
t
Độ

t
ươ
ng ph
ả
n
LO
Ạ
I I :

Dùng cho quá trình
ki
ể
m tra v
ớ
i
đ
i
ệ
n th
ế
cao và

R
ấ
t ch
ậ

m

C
ự
c kì
m
ị
n

Cao
Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
24


các kim lo
ạ
i nh
ẹ
cùng v
ớ
i
h
ợ
p kim c
ủ
a nó.

LO
Ạ
I II :
Dùng ki
ể
m tra các v
ậ
t
li
ệ
u kim lo
ạ
i nh
ẹ

ở
d
ả
i
đ
i
ệ
n
th
ế
th
ấ
p và các chi ti
ế
t thép

n
ặ
ng h
ơ
n
ở

đ
i
ệ
n th
ế
1000 và
2000kV.

Ch
ậ
m

M
ị
n

Cao
LO
Ạ
I III :
Khi s
ử
d

ụ
ng ngu
ồ
n tia
X ho
ặ
c gamma có kh
ả
n
ă
ng
cho t
ố
c
độ
cao, nh
ư
ng màn
t
ă
ng c
ườ
ng có th
ể
ho
ặ
c
không ph
ả
i là màn chì.

Trung
bình

Trung
bình

Trung
bình
LO
Ạ
I IV
:
Có kh
ả
n
ă
ng cho t
ố
c
độ
,
độ
t
ươ
ng ph
ả
n
cao khi s
ử

d
ụ
ng v
ớ
i
màn t
ă
ng c
ườ
ng
hu
ỳ
nh quang, và th
ấ
p
h
ơ
n khi
đượ
c s
ử
d
ụ
ng tr
ự
c
ti
ế
p ho
ặ

c cùng v
ớ
i màn t
ă
ng
c
ườ
ng b
ằ
ng chì.

Nhanh

Trung
bình

Trung
bình

Khóa luận tốt nghiệp : Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra
khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T.


SVTH : Trần Thị Thủy Trang
25


Ví d
ụ
:

Nh
ữ
ng lo
ạ
i phim có kích th
ướ
c h
ạ
t l
ớ
n thì t
ố
c
độ
cao h
ơ
n so
v
ớ
i phim có kích th
ướ
c h
ạ
t m
ị
n h
ơ
n. Nh
ữ
ng lo

ạ
i phim có
độ
t
ươ
ng ph
ả
n cao
th
ườ
ng có kích th
ướ
c h
ạ
t m
ị
n h
ơ
n và có t
ố
c
độ
ch
ậ
m h
ơ
n v
ớ
i nh
ữ

ng lo
ạ
i
phim có
độ
t
ươ
ng ph
ả
n th
ấ
p.
Độ
h
ạ
t có
ả
nh h
ưở
ng t
ớ
i
độ
xác
đị
nh chi ti
ế
t
hình
ả

nh.
Đố
i v
ớ
i các lo
ạ
i phim có cùng
độ
t
ươ
ng ph
ả
n thì phim có kích
th
ướ
c h
ạ
t nh
ỏ
h
ơ
n s
ẽ
có kh
ả
n
ă
ng phân gi
ả
i chi ti

ế
t h
ơ
n lo
ạ
i phim có kích
th
ướ
c h
ạ
t l
ớ
n h
ơ
n.
Chú ý r
ằ
ng, m
ỗ
i lo
ạ
i b
ứ
c x
ạ
c
ầ
n nh
ữ
ng lo

ạ
i nh
ũ
t
ươ
ng khác nhau, b
ả
ng
trên
đư
a ra các lo
ạ
i phim dùng cho tia X và gamma v
ớ
i t
ố
c
độ
và
độ
t
ươ
ng
ph
ả
n t
ươ
ng
đố
i ch

ỉ
áp d
ụ
ng cho phép ch
ụ
p tr
ự
c ti
ế
p ho
ặ
c có màn chì.
II.2.1.
Độ

đ
en
V
ề

đị
nh tính,
độ

đ
en là m
ứ
c
độ
làm

đ
en m
ộ
t
ả
nh ch
ụ
p b
ứ
c x
ạ
sau khi
x
ử
lý tráng r
ử
a phim.
Độ

đ
en c
ủ
a
ả
nh ch
ụ
p b
ứ
c x
ạ

càng l
ớ
n khi
ả
nh ch
ụ
p b
ứ
c
x
ạ
càng
đ
en.
V
ề

đị
nh l
ượ
ng,
độ

đ
en
đượ
c
đị
nh ngh
ĩ

a theo bi
ể
u th
ứ
c:
Độ

đ
en =
0
10
D=
log
t
I
I

Trong
đ
ó : I
o
:

Là c
ườ
ng
độ
b
ứ
c x

ạ
t
ớ
i trên phim.
I
t
: Là c
ườ
ng
độ
sau khi truy
ề
n qua phim.
I
o
/I
t
: Là
độ
ch
ắ
n sáng c
ủ
a phim.
I
t
/I
o
: Là
độ

truy
ề
n qua c
ủ
a phim.
Bi
ể
u th
ứ
c trên c
ũ
ng cho th
ấ
y rõ m
ố
i quan h
ệ
gi
ữ
a
độ
ch
ắ
n sáng ho
ặ
c
độ
truy
ề
n qua và

độ

đ
en c
ủ
a phim.
Độ

đ
en c
ủ
a
ả
nh ch
ụ
p b
ứ
c x
ạ
có th
ể

đ
o
đượ
c b
ằ
ng cách so sánh v
ớ
i m

ộ
t
t
ấ
m phim chu
ẩ
n (thang
đ
o
độ

đ
en) ho
ặ
c dùng thi
ế
t b
ị
g
ọ
i là máy
đ
o
độ

đ
en.