 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
Рентгеновская дефектоскопия
4.1. Основы рентгеновского просвечивания. Снимок объекта, полученный просвечиванием рентгеновским излучением, называют рентгенограммой или рентгеновским снимком. Получаемые при радиографии снимки характеризуют «прозрачность» различных участков контролируемого изделия для рентгеновского и γ-излучений, и поэтому по снимкам легко выявляют как неоднородности, (дефекты) в плотности просвечиваемого материала, так и различие в толщинах однородного материала. Встречающиеся в практике дефекты в металлах и неметаллах в большинстве случаев имеют характер пустот (раковины, трещины, непровары в сварных швах, непропаи в паяных швах и т. д.). На снимках эти дефекты выявляются в виде темных пятен (раковины, поры), искривленных линий (трещины) или полос (непровары) и т. д. Выявляемость дефектов — это количественная характеристика данного метода контроля, т. е. способность этого метода обнаруживать реальные дефекты (сварки, пайки, литья и других технологических процессов) в конкретных производственных условиях.
Рис. 4.1. Схематическое изображение радиографирования материала: 1 — источник излучения; 2 — поток рентгеновского; 3 — диафрагма,; 4 — впадина на поверхности летали; б — воздушная полость; 6 — просвечиваемый объект; 7 — усиливающие экраны; 8— пленки: 9 – эпюра интенсивности излучения на выходе из просвечиваемого объекта; 10 — кассета; 11 — включение плотнее основы; 12 — утолщение. Если дефекты па снимке не обнаружены, то это не обязательно означает, что их нет. Дефект может быть расположен таким образом, что при выбранных режиме и схеме просвечивания он не выявляется. Не обнаруживается и слишком маленький дефект, так как чувствительность метода имеет определенную величину и в данном случае может оказаться недостаточной. Выявляемость дефектов n характеризуется отношением числа обнаруженных дефектов N к полному числу дефектов N0. Чувствительность метода – минимальная протяженность обнаруживаемого по рентгенограммам дефекта в направлении просвечивания, выраженную либо в единицах длины (абсолютная чувствительность), либо в процентах (или долях) толщины просвечиваемого материала (относительная чувствительность) Резкость изображения – определяется областью «размытия» изображения между темными и светлыми его участками. Контрастность изображения – определяется соотношением плотности почернения пленки в разных (засвеченных и незасвеченных) областях пленки. Контраст – отношение интенсивности окрашивания светлого и темного участков пленки
Резко и контрастно Нерезко и контрастно
Рис. 4.2. К пояснению резкости и контрастности изображения
Уменьшение расстояния между просвечиваемым объектом и детектором приводит к уменьшению размытия изображения. Однако, в этом, так называемом контактном способе съемки возникает паразитная засветка за счет рассеянного рентгеновского излучения. Если бы расстояние между объектом и детектором было достаточно велико, то это рассеянное излучение не попадало бы в область изображения объекта.
4.2. Микрофокусная рентгеновская дефектоскопия Важнейшей отличительной особенностью использования микрофокусных источников излучения для рентгенографии (так называемая микрофокусная съемка) является возможность получения резких увеличенных рентгеновских изображений различных объектов. В зависимости от конкретных размеров фокусного пятна, геометрических параметров съемки и некоторых других факторов коэффициент увеличения размеров объекта на снимке по сравнению с его истинными размерами может составлять от нескольких единиц до нескольких сотен при сохранении качества и информативности изображения. Конкретное значение коэффициента увеличения определяется областью применения, а также задачами, которые должны быть решены в процессе рентгенографических исследований. На рисунке 4.3 показана схема микрофокусного способа съемки с увеличением (а), средний коэффициент увеличения m=5, а также полученное визуализированное рентгеновское изображение целой (б) и двух участков (в, г) скелетированной нижней челюсти (изображение целой челюсти при печати оптически уменьшено). Основная особенность этой схемы заключается в том, что объект съемки располагается на определенном расстоянии как от фокусного пятна источника излучения (фокусное расстояние), так и от входного окна приемника рентгеновского изображения. Соотношение указанных расстояний определяет коэффициент увеличения изображения. Для сравнения на рисунке 4.4 показана также традиционно используемая схема так называемого контактного способа съемки (а) источником рентгеновского излучения с протяженным фокусным пятном (без увеличения изображения) и соответствующие фрагменты изображения того же объекта (б, в, г). Объект съемки располагается вплотную (в непосредственном контакте) к приемнику изображения. Хорошо заметно, что фокусное расстояние существенно влияет на качество изображения. Таким образом, микрофокусный способ позволяет получить качественное изображение объекта независимо от величины фокусного расстояния.
а
б
Рис. 4.3. Схема способа съемки с увеличением (а) и визуализированное рентгеновское изображение нижней челюсти (б, в, г). 1- источник излучения (размер фокусного пятна 0,05 мм); 2 – ось пучка излучения; 3 – объект съемки; 4 – приемник изображения.
г Рис. 4.4. Схема контактного способа съемки (а) и визуализированное рентгеновское изображение участков нижней челюсти (б, в, г). 1 – источник излучения (размер фокусного пятна 1 мм); 2 – ось пучка излучения; 3 – объект съемки; 4 – приемник изображения. Анализ изображений, представленных на рисунках 4.3. и 4.4., позволяет сформулировать основные преимущества микрофокусной съемки. 1. Снимки с увеличением изображения гораздо лучше передают мелкие детали изображения, чем снимки, полученные контактным способом. 2. Микрофокусный источник излучения, пользуясь фотографическими определениями, обеспечивает большую глубину резкости в процессе съемке (рис. 4.3). Практически при любом положении объекта на оси между источником и приемником излучения резкость изображения будет достаточна для обеспечения требуемого качества получаемых снимков. Таким образом, даже в случае исследования объектов большого размера или сложной формы на снимках одинаково резко получаются как близко, так и далеко отстоящие от приемника изображения детали объекта. 3. Вследствие большого расстояния между объектом и приемником рентгеновского излучения, на последний приходится гораздо меньшая величина интенсивности рассеянного излучения по сравнению со способом контактной съемки, так называемый эффект «воздушной подушки». С целью полноты анализа следует отметить, что контактный способ съёмки принципиально тоже позволяет получить информацию о деталях объекта очень малого размера. Однако, для достижения высокой резкости рентгеновских изображений необходимо выполнить ряд условий. Первое – собственная разрешающая способность приёмника изображения должна быть выше, чем минимальный размер детали. Второе – искажение проекции детали в виде размытия изображения или полутени, обусловленные размером фокусного пятна, должны быть исключены путем максимально возможного уменьшения расстояния «деталь – приёмник изображения» и, соответственно, увеличения фокусного расстояния. Для выполнения первого условия необходимо использовать в качестве приёмника изображения мелкозернистую безэкранную рентгеновскую плёнку, а для второго – изготовить специальные тонкие образцы, содержащие детали структуры объекта исследования. Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 1755 | Нарушение авторских прав |
