射線源的曝光時間

1、Se75γ射線源的曝光時間計算和透照工藝分析馮華平(廣州市鍋爐壓力容器監(jiān)察檢驗所廣州510050)摘要：通過對Se75γ射線源的特性分析，參考曝光時間計算的表格法和公式法，研發(fā)出Se75源曝光時間的快速計算儀器；通過拍片工藝試驗，提出獲取優(yōu)化的透照工藝參數(shù)的途徑。關(guān)鍵詞：Se75γ射線源曝光時間計算優(yōu)化透照工藝EXPOSURETIMECALCULATIONTECHNICALANALYSISOFγSOURCESe75FengHuaping

2、(GuangzhouInstituteofBoilerPressureVesselSupervisionInspectionGuangzhou510050)Keywds:γsourceSe75ExposuretimecalculationExcellentexposuretechnical近年來研制成功的第二代Se75γ射線源從原來的單質(zhì)硒改進成為熱穩(wěn)定性高、強度高的金屬硒化物；射源形狀從原來的圓柱形改進成為準(zhǔn)球形，焦點尺寸比原來小23

3、.5%，從而在幾何不清晰度相同的情況下能使射源更接近被照工件，提高照射量率50%；它的半衰期是118天，是Ir192的1.6倍；它的發(fā)射平均能量為206Kev，接近X射線的能量水平，適宜透照5─40mm厚度的鋼鐵工件特別是鍋爐受熱面的小口徑鋼管工件，得到靈敏度和寬容度較高的透照影像。因為有這些優(yōu)點，新一代Se75源推出市場以后就受到探傷工作者的重視和歡迎。[1]，[2]，[3]，[4]由于Se75源在我國使用時間還不長，探傷人員對它還有

4、一個認識過程。特別是目前未見到關(guān)于它的曝光時間的快速計算工具；另外，由于它的射線能量和輻射水平都較低，因此曝光時間比Ir192源要長（經(jīng)試驗，相同條件下，Se75曝光時間約為Ir192的1.8－3.0倍），有時還比X射線曝光時間要長。如何根據(jù)它的性能特點選擇優(yōu)化的透照工藝參數(shù)，以求得透照質(zhì)量和工作效率的統(tǒng)一，是值得探討的問題。本文就這方面的內(nèi)容作分析探討。一Se75源對鋼鐵工件的曝光時間計算根據(jù)文獻［3］介紹，Se75源的透照厚度與曝光

5、量的關(guān)系見表一所示。Se75透照厚度與曝光量的對應(yīng)關(guān)系表一Se75曝光系數(shù)CiSecM2透照厚度黑度D=2.0黑度D=2.5mm膠片D4膠片D7膠片D4膠片D7844320.2818463.0170242.9129261.90947500.9719783.4775283.9731354.69于計算器之中。儀器使用時，首先調(diào)出要求計算的數(shù)學(xué)程序，然后通過人機對話，根據(jù)儀器的提問，向儀器輸入有關(guān)探傷數(shù)據(jù)，如：膠片達到一定黑度所需的射線劑量倫

6、琴數(shù)E；透照焦距F；工件穿透厚度D；射源已出廠時間T（天）；射源出廠時的活度居里數(shù)A等，儀器就能根據(jù)公式準(zhǔn)確迅速地計算出曝光時間（用時、分、秒顯示）。由于計算器有體積小、重量輕、攜帶容易、計算速度快、計算結(jié)果數(shù)字顯示等優(yōu)點，故特別適合生產(chǎn)現(xiàn)場的應(yīng)用，成為探傷人員手中一件方便實用的計算工具。二Se75源對工件透照的工藝試驗和結(jié)果分析：通過對Se75源的曝光時間計算，發(fā)現(xiàn)其曝光時間普遍比Ir192和X射線的曝光時間長，當(dāng)射源的活度居里數(shù)越低

7、，或工件透照厚度越大，曝光時間的增加就更明顯。例如，用40居里的Se75源透照10mm厚的工件，透照焦距600mm，使用的是天津Ⅲ型膠片和0.1mm鉛箔增感屏，要求底片黑度為2.5，經(jīng)計算曝光時間約為5分鐘。這與Ir192曝光時間2分40秒相比，曝光時間約增加83%；與X射線曝光時間3分鐘相比，約增加67%。這樣，雖然Se75拍片質(zhì)量比Ir192要好，也接近X射線的拍片效果，但是，由于曝光時間的明顯增加，就使拍片效率顯著降低，這樣對工作

8、是不利的，也大大影響了探傷人員使用Se75源的積極性，這是很值得關(guān)注和解決的問題。為了盡可能縮短Se75的曝光時間，筆者從影響曝光時間的一些因素進行了拍片工藝試驗和結(jié)果分析，以求得這些因素的影響效果。1.不同透照焦距對曝光時間的影響（表二）表二底片編號工件規(guī)格透照方式前屏厚度(mm)透照焦距(mm)底片黑度曝光時間1Φ76105702.6～2.710＇2Φ76107602.6～2.821＇3Φ325183352.4～2.77＇10”4Φ

9、42618雙壁單影0.14362.3～2.613＇從表二看出，隨著透照焦距的增加，曝光時間也明顯增加，這也驗證了曝光量與距離的平方成反比的理論。因此，要減小Se75的曝光時間，盡可能縮短透照焦距是一條重要的途徑。在制定透照工藝時，我們應(yīng)優(yōu)先選用單壁單影外照法或內(nèi)照（偏心內(nèi)照）法，以使射源能盡量靠近被照工件；此外，還應(yīng)根據(jù)有關(guān)探傷參數(shù)，首先確定透照的L1min數(shù)值，透照時盡可能選擇L1等于L1min或稍大于L1min，這樣既滿足標(biāo)準(zhǔn)中對幾

10、何不清晰度的要求，又確保選擇的L1最小，從而大大縮短曝光時間。2不同底片黑度對曝光時間的影響（表三）表三底片編號工件規(guī)格透照方式前屏厚度(mm)透照焦距(mm)底片黑度曝光時間5Φ11461242.5～2.617＇6Φ11461243.4～3.626＇7Φ76105702.6～2.710＇8Φ7610雙壁單影0.15703.0～3.114＇從表三看出，底片黑度的增大，對曝光時間的增加也是相當(dāng)明顯的。因此，除非驗收標(biāo)準(zhǔn)有特別的規(guī)定，我們在