RADIOGRAPHIC TESTING –CHỤP ẢNH PHÓNG xạ mối hàn cơ KHÍ

RADIOGRAPHIC TESTING –
CHỤP ẢNH PHÓNG XẠ
MỐI HÀN CƠ KHÍ
Introduction - GIỚI THIỆU
•
Phần này trình bày thông tin về phương pháp
kiểm tra chụp ảnh bằng tia phóng xạ hay thuật
chụp ảnh bằng tia phóng xạ (radiography) của
NDT.
•
Chụp ảnh phóng xạ sử dụng bức xạ đâm xuyên
hướng trực tiếp vào vật kiểm.
•
Vật đó chặn lại một số bức xạ. Số bị chặn lại hay
bị hấp thụ chịu ảnh hưởng của sự mật độ vật liệu
và chiều dàycủa nó.
•
Các chênh lệch trong việc “hấp thụ” này có thể
được ghi lại trên phim hay bằng điện tử.
Outline – KHÁI NIỆM
•
Bức xạ điện từ
•
Các nguyên lý
chung về phóng
xạ
•
Các nguồn phóng
xạ
-
Phóng xạ tia

Gamma (γ)
-
Phóng xạ tia X
•
Các phương thức chụp ảnh
–
Chụp film
–
Chụp máy tính
–
Chụp thời gian
–
Chụp số trực tiếp
•
An toàn bức xạ
•
Ưu điểm và các hạn chế
•
Chú giải thuật ngữ
Electromagnetic Radiation -
BỨC XẠ ĐIỆN TỪ
Bức xạ đươc sử dụng trong kiểm tra Chụp ảnh là một
dạng năng lượng mạnh hơn (bước sóng ngắn hơn)
sóng điện từ mà chúng ta nhìn thấy hằng ngày. Ánh
sáng nhìn thấy thuộc cùng một họ như tia X và tia
Gamma.
General Principles of Radiography

NGUYEN LÝ CHUNG
Phần trên đỉnh của phim đã rửa

Phim chụp
tia X
Vật kiểm được đặt giữa nguồn bức xạ và
phim. Nó sẽ ngăn lại một số bức xạ. Vùng dày
và mật độ lớn hơn sẽ ngăn được nhiều bức
xạ hơn.
= Phơi sáng nhiều
hơn
= Phơi sáng ít hơn
Độ đen của phim sẽ biến
đổi theo số lượng bức xạ
tiến được đến phim xuyên
qua vật kiểm.
General Principles of Radiography
NGUYEN LÝ CHUNG
•
Năng lượng bức xạ ảnh hưởng đến khả năng xuyên thấu của
nó. Bức xạ có năng lượng càng cao có thể xuyên qua các vật
liệu dày hơn và nặng hơn.
•
Năng lượng của bức xạ và/hoặc thời gian phơi sáng phải được
kiểm soát để cho hình ảnh chính xác về vùng quan tâm
Vùng mỏng được
bao bọc
Bức xạ năng lượng thấp
Bức xạ năng lượng cao
IDL 2001
Phóng xạ có một
số giới hạn nhạy
cảm khi phát

hiện có vết nứt.
Tia X “nhìn thấy” vết nứt theo sự biến đổi về độ dày và biến đổi
càng lớn, càng dễ phát hiện ra vế nứt
Góc phát
tốt nhất
Flaw Orientation – HƯỚNG KHUYẾT TẬT
= Dễ
phát
hiện
= Không
dễ phát
hiện
Khi đường tia X không song song với vết nứt, sự biến đổi về độ dày là
nhỏ hơn và có thể sẽ không nhìn thấy vế nứt.
IDL 2001
0
o
10
o
20
o
Vì góc giữa chùm bức xạ và vết nứt hay khuyết tật
phẳng là quan trọng, phải biết rõ định hướng khuyết tật
nếu dùng chụp ảnh để kiểm tra.
Flaw Orientation – HƯỚNG KHUYẾT TẬT (tiếp)
Radiation Sources - NGUỒN BỨC XẠ
Hai trong số các nguồn bức xạ được sử dụng
rộng rãi nhất trong chụp ảnh công nghiệp là máy
phát tia X (Roentgen) và nguồn tia Gamma. Chụp
ảnh công nghiệp thường được chia thành “Chụp

tia X” hay “Chụp tia Gamma”, phụ thuộc vào
nguồn phóng xạ được sử dụng.
Gamma Radiography – PHÓNG XẠ Γ
•
Các tia Gamma được tạo
ra bằng một đồng vị
phóng xạ.
•
Đồng vị phóng xạ có hạt
nhân không bền, không
đủ năng lượng liên kết để
giữ các hạt nhân với
nhau.
•
Sự tự phá vỡ một hạt
nhân nguyên tử dẫn đến
việc giải phóng năng
lượng và hiện tượng này
được gọi là sự phân rã
phóng xạ.
Gamma Radiography – PHÓNG XẠ Γ (tiếp)
•
Hầu hết các chất phóng
xạ được sử dụng trong
chụp ảnh công nghiệp
được sản xuất nhân tạo.
•
Điều này được thực
hiện bằng cách đưa một
chất bền vững vào

nguồn nơtron trong lò
phản ứng hạt nhân đặc
biệt.
•
Quá trình này được gọi
là sự kích hoạt
Gamma Radiography – PHÓNG XẠ Γ (tiếp)
Không giống tia X được
tạo ra bằng máy, tia
Gamma không bị tắt Các
đồng vị sử dụng cho chụp
ảnh bằng tia Gamma được
bọc kín để ngăn ngừa sự
rò rỉ chất liệu.
Vỏ bọc nguồn được nối
với dây cáp tạo nên
“pigtail”
Pigtail có một đầu nối đặc
biệt tại đầu kia, nối với dây
cáp động.
Gamma Radiography – PHÓNG XẠ Γ (tiếp)
Một hòm “camera” được sử dụng để bảo quản, vận
chuyển và phơi pigtail chứa chất liệu phóng xạ.
Camera che chắn có khả năng hấp thụ bức xạ làm
người chụp tia γ giảm được độ nhiễm xạ trong quá
trình sử dụng.
Gamma Radiography – PHÓNG XẠ Γ (tiếp)
Một thiết bị hình
ống được gọi là
ống dẫn nối với

“cổng ra” của
camera bằng ren.
Nguồn bức xạ sẽ
ra và trở lại
camera thông qua
cổng này khi thực
hiện chụp ảnh
Gamma Radiography – PHÓNG XẠ Γ (tiếp)
Một “dây cáp động” nối
với camera. Dây cáp này,
do người chụp điều
khiển, được sử dụng để
đẩy nguồn phóng xạ vào
ống dẫn đưa đến vật
chụp, ở đó tia gamma
đâm xuyên qua mẫu vật
và thực hiên chụp.
X-ray Radiography – TIA X
Không giống tia gamma, tia X (tia Roentgen) được
tạo ra bằng một hệ thông máy phát. Hệ thống này
thường bao gồm một đầu ống tia X, một máy cao áp
và cơ cấu điều khiển.
X-ray Radiography – TIA X (tiếp)
•
Tia X được phát ra bằng cách tạo nên một điện áp
cao giữa hai điện cực gọi là anôt và catôt.
•
Để ngăn ngừa hồ quang điện, người ta đặt anôt và
catôt trong ống chân không được bảo vệ trong vỏ
bằng kim loại.

X-ray Radiography – TIA X (tiếp)
•
Catôt gồm cuộn dây nhỏ như
trong bóng đèn là bộ phát.
•
Dòng điện chạy qua sợi dây
đốt nóng nó. Nhiệt độ làm
cho các hạt điện tử bị bắn ra.
•
Điện áp cao làm các điện tử
“tự do” này bị kéo về phía
tấm bia (thường được làm
bằng Vonfram) được đặt trên
Anốt.
•
Các điện tử va đập vào bia.
Tác động này tạo ra sự trao
đổi năng lượng dẫn đến tia X
được hình thành.
Điện áp cao
Các
Eletron
-
+
X-ray Generator
or Radioactive
Source Creates
Radiation
Exposure Recording Device
Radiation

Penetrate
the Sample
Imaging Modalities –
CÁCH THỨC QUAN SÁT
Một số các phương pháp ảnh khác nhau sẵn sàng
cho việc hiển thị hình ảnh cuối cùng trong chụp ảnh
công nghiệp:
•
Film Radiography (Chụp phim)
•
Real Time Radiography (Chụp thời gian thực)
•
Computed Radiography (CR) (Chụp vi tính)
Film Radiography – FILM
•
Chụp film là một trong các
phương pháp ảnh được sử
dụng rộng rãi và cổ nhất
trong chụp ảnh công nghiệp
•
Film có chứa chất vi mô là
bromua bạc.
•
Khi được bức xạ chiếu vào và
được rửa trong phòng tôi,
bromua bạc sẽ chuyển thành
kim loại bạc màu sẫm tạo nên
hình ảnh.
Film Radiography – FILM (tiếp)
•

Phim phải được bảo vệ tránh ánh sánh nhìn thấy. Ánh sáng,
cũng giông như tia X và tia Gamma có thể làm cho phim bị lộ
sáng. Phim được lắp vào cát xét để “ngăn ánh sáng” trong một
phòng tối.
•
Cát xét này được đặt dưới vật kiểm phía xa nguồn phóng xạ.
Phim thường được đặt giữa các màn tăng cường để làm tăng
độ bức xạ.
Film Radiography – FILM (tiếp)
•
Để hình ảnh có thể nhìn được, phim phải được
“rửa” trong một phòng kín. Quy trình này rất giống
với việc tráng phim nhiếp ảnh.
•
Quá trình xử lý phim có thể được thực hiện bằng
tay trong các bồn mở hay bằng máy tự động.
Film Radiography – FILM (tiếp)
Sau khi hiện, phim sẽ được gọi là “ảnh
Radiography.”
Computed Radiography
Computed Radiography (CR) là quá trình xử lý hình
ảnh số sử dụng tấm ảnh đặc biệt mà tận dụng số
phốt pho bảo quản.
Computed Radiography (tiếp)
Cấu trúc mà ảnh phốt pho CR
Tia X xuyên qua vật kiểm sẽ kích thích phốt pho.
Phôt pho được kích thích duy trì ở trạng thái đó
Tia X
Tầng phốt pho
Tầng bảo vệ

Chất nền
Các hạt phốt pho