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中国射线检测进展与挑战:常规技术及X射线设备
发布:kittyll   时间:2015/7/16 14:30:17   阅读:1357 
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在常规射线照相技术的研究和应用方面,我国形成成熟的技术方案、工艺和标准,成像质量和检测的可靠性与国外大致处于相同水平,国内引入常规射线检测计算机仿真软件,射线照相检测计算机仿真技术利用零件三维造型数据,通过改变材料、射线机、底片及透照参数,可快速获得在不同参数条件下的仿真黑度图像,将其应用到射线照相检测工艺编制当中,可达到节约时间、减少成本、优化工艺参数的目的。在新材料和特殊造型构件检测方面,针对涡轮叶片晶界裂纹和晶界衍射条纹在X射线底片上产生的影像难以区分问题进行研究,对于残余型芯和非金属的内腔异物,采用射线检测补偿技术,可明显提高X射线检测残芯和非金属异物的能力,可在射线底片上形成足够的对比度,可进行有效评定,保证检测质量。钛合金大厚度差射线检测边蚀效应研究,给出边蚀尺寸与厚度比的定量关系。

以碳纳米管作为阴极材料的场致发射X射线源及成像技术是近几年国际上的研究前沿,也是X射线成像技术的重要发展趋势之一。相比传统热电子发射X射线源而言,碳纳米管X射线源具有结构紧凑、高时间分辨率、可编程式发射等优势,基于这些特征衍生了一些新型的X射线成像技术。中国常规射线管满足国内需求并部分出口,国内还需进口的X射线管品种有以下几种:

1)微焦点X射线管。微焦点X射线管具有成像清晰的特点,有时采用三极管原理,可以穿透非金属对金属成像,应用越来越广泛。现国内只能生产100 µm以上焦点X射线管;国外主要厂商为英国牛津仪器、日本东芝公司。

2)开放式X射线管。开放式X射线管指该管可以更换阴极和灯丝,使X光管无寿命限制。带自动真空系统的真空管还需进口。

3)大功率工业探伤金属陶瓷管。国际上已研发成功600 kV、6 000 W金属陶瓷 X 管,国内管最大功率仅为3 200 W。国外的生产商为瑞士COMET公司和美国VARIAN公司。
 
4)超薄铍窗衍射管。大功率超薄铍窗管需要非常复杂的加工工艺,目前国内对100 µm以下的超薄铍片焊接应力问题还无法解决。国外厂商可达50 µm以下,如美国Varian公司。
 
国内射线机由于射线管制约,在功能上能够接近国外水平,在性能指标和可靠性方面仍有差距,在新射线源研制方面,国家正在开展高能同步辐射光源研究,高能同步辐射光源是《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2011-2030)》“十二五”期间重点建设的大科学工程项目之一,项目的主要目的是针对高性能高能同步辐射光源的建设和运行所需的关键技术进行预制研究和工程验证,推动我国加速器、同步辐射光束线和实验站技术进入国际先进行列。

节选自《2014中国无损检测年度报道》

本文作者:邬冠华
(中国机械工程学会无损检测分会射线检测专业委员会主任,南昌航空大学教授,江西省中青年学科带头人,从事工业射线教学与科研工作,主编本科射线教材1部,获得江西省科技进步奖2项,发表论文40篇)
 
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