2.5 射线照相检验常用的其他设备和器材

2.5  射线照相检验常用的其他设备和器材

2.5.1  增感屏

1．增感概念

当射线入射到胶片时，由于射线的穿透能力很强，大部分穿过胶片，胶片仅吸收入射射线很少的能量。为了更多地吸收射线的能量，缩短曝光时间，在射线照相检验中，常使用前、后增感屏贴附在胶片两侧，与胶片一起进行射线照相，利用增感屏吸收一部分射线能量，达到缩短曝光时间的目的。

描述增感屏增感性能的主要指标是增感系数，它定义为

（2-7）

式中  E₀ —— 底片达到一定黑度不用增感屏时所需的曝光量；

E —— 底片达到一定黑度使用增感屏时所需的曝光量；

k —— 增感系数。

即，增感系数是在同样的透照条件下（和同样的暗室处理条件下），底片得到同一黑度所需的曝光量之比。

不同类型的增感屏增感机理不同，增感系数不同，同一类型增感屏在不同能量的射线下使用，增感系数也不同。

2．增感屏的类型与特点

图2-31  金属增感屏增感过程

增感屏主要有三种类型：金属增感屏、荧光增感屏、复合增感屏（金属荧光增感屏）。

金属增感屏是将厚度均匀、平整的金属箔粘接在一定的支持物（如纸片、胶片片基等）上构成的。金属箔目前主要是采用铅合金箔。金属箔增感屏主要与非增感型胶片一起使用。金属箔增感屏在射线照射下可以发射电子，这些电子被胶片吸收也产生照相作用，从而增加了射线的照相效应，产生增感作用。图2-31是增感过程示意图。金属增感屏的另一个重要作用是，它还具有滤波作用，能够吸收散射线。一次射线能量较高，能够穿透金属箔并激发金属箔发射电子，实现增感，但工件中产生的散射线能量较低，大部分被金属箔吸收，这将大大地降低散射比，提高底片的影像质量。

金属增感屏的增感系数与金属箔的原子序数、金属箔厚度和使用的射线能量都相关。图2-32是增感系数与射线能量、金属物质的原子序数、金属箔的厚度的关系曲线。从图中可见，对X射线，金属增感屏在300kV以下管电压时，增感系数随管电压的增高而增大；在管电压较高时，增感系数随增感屏物质的原子序数的增大而增大，但在管电压较低时，在原子序数为50左右存在增感系数的较大值。试验指出，对X射线，当管电压低于80～90kV时铅箔增感屏的增感系数不大于1，即无增感作用。金属箔增感屏的增感系数都较小，一般为2～7左右。表2-12列出了常用金属增感屏的规格和它们适用的能量，可作使用参考。

图2-32  增感系数与射线能量、原子序数、屏的厚度的关系

表2-12  常用金属增感屏材料与厚度

荧光增感屏也称为盐增感屏，它是在支持物上均匀涂布一层荧光物质，上面再涂布一薄层保护物质层构成的。荧光增感屏与增感型胶片一起使用。当受到射线照射时，荧光物质被激发，辐射荧光，胶片吸收荧光实现增感作用。

荧光增感屏常用的荧光物质是钨酸钙，在射线照射时它可以发出峰值波长为425nm的蓝紫光，这与增感型胶片的主要感光区一致。荧光增感屏的增感系数较大，通常可达10～60或更高。增感系数主要取决于荧光物质的颗粒大小，在一定的范围内，颗粒越大发射的荧光越强，增感系数也越大。增感系数与射线能量相关，也与增感屏的厚度相关。

荧光增感屏的主要缺点是荧光物质的颗粒性将产生一个新的不清晰度—屏不清晰度，其值常常都大于其他不清晰度；荧光增感屏本身还将产生较强的散射线，这些将严重损害射线照相的影像质量。正是由于荧光增感屏存在上述缺点，近年来的绝大多数射线照相标准都规定不采用荧光增感屏。

金属荧光增感屏是金属增感屏和荧光增感屏的组合，其结构是在金属增感屏的金属箔外再附加一层荧光物质，在最初设计时的考虑是，金属箔的作用是吸收散射线，荧光物质发射荧光产生增感作用。因此，金属荧光增感屏除了能够吸收工件中产生的散射线外，并不能克服荧光增感屏的其他缺点，所以在射线照相中也未得到应用。

3．增感屏使用

增感屏具有增感作用，但必须注意正确使用。使用时增感屏常分为前屏和后屏。前屏应置于胶片朝向射线源一侧，后屏置于另一侧，胶片夹在两屏之间。前屏应采用适于射线能量的厚度，后屏厚度经常较大，以便同时具有吸收背景产生的散射线的作用。为了操作的方便，实际上经常选用同样厚度的前屏和后屏，而另外在暗袋外面附加一定厚度的铅板屏蔽环境产生的散射线。使用增感屏时主要应注意：

1）正确选取增感屏的类型和规格；

2）增感物质表面（金属箔、荧光物质）应朝向胶片；

3）增感物质表面与胶片表面之间应直接接触，不能放置其他物品，如纸张；

4）射线照相过程中应保证增感屏与胶片紧密接触，但不能过分弯曲和挤压；

5）在向前后屏之间装入胶片或从它们之间取出胶片时应尽量避免摩擦，以免因摩擦产生荧光或静电，使胶片感光；

6）使用前应检查增感屏表面是否受到污染或损坏，存在这些问题的增感屏不能使用。

日常应经常对增感屏进行清洁，定期检查增感屏是否受到损坏，防止存在问题的增感屏投入使用，造成不必要的返工、浪费。

三种类型增感屏具有不同的特点，适应不同的要求。对一般技术和较高技术都应采用金属增感屏，只有在特殊的情况下，当采用荧光增感屏或金属荧光增感屏也能达到检验质量要求时，才能使用荧光增感屏或金属荧光增感屏。