Раздел 1

Радиографическая дефектоскопия

В 1895 г. Вильгельм Рентген, работая с разрядной (или электронно-лучевой) трубкой, накрытой черным картоном, заметил, что некоторые кристаллы плутино-цианида бария ярко пылали на некотором расстоянии от трубки. В результате дальнейших экспериментов он обнаружил, что таинственные лучи, вызывающие это явление, могли проникать через несколько сантиметров древесины и что более плотные материалы могли поглощать их почти полностью. Он также обнаружил, что они воздействуют на фотографические пластины, заставляя их светиться подобным же образом.

Поскольку лучи имели странные характеристики, Рентген назвал их своим именем (рентгеновские лучи).

Спустя год, в 1896 г., французский физик Беккерель случайно обнаружил, что соли урана воздействуют на фотографические пластины таким же образом, даже когда они находятся в черной бумаге или между ними проложены тонкие листы металла. Было также установлено, что этим свойством радиоактивности обладают и другие элементы (например, торий). Пьер и Мари Кюри в результате трудоемкого процесса получили два новых элемента из урановой руды или урановой смолки. Этими элементами были полоний и радий. Было обнаружено, что радий был приблизительно в миллион раз активнее урана. Это излучение было названо гамма-излучением.

Способность этого излучения проходить через материал и облучать фотографическую пластину, в конечном счете, привела к тому, что его стали применять в медицине и промышленности.

В двадцатых годах двадцатого века способов неразрушающего испытания были немного. К ним относился метод покрытия маслом и мелом (предшественник сегодняшней техники цветной дефектоскопии), однако большинство, если не все методы, по существу, имели дело только с поверхностью объекта. Новый метод радиографии позволял достоверно и точно выполнять внутренний контроль изготавливаемых деталей.

В то время главным источником гамма-излучения был радий. С тех пор используются другие источники, зачастую полученные искусственно.

Многое было сделано для дальнейшего развития методики использования гамма- и рентгеновского излучения, поскольку возросло осознание значения излучения. Помогло усовершенствование фотографической пленки, но вероятно, не менее важен тот факт, что в настоящее время люди наиболее полно осознают опасные последствия излучения.

Как мы уже убедились, радиографический метод дефектоскопии дал возможность обнаруживать дефекты в подповерхностных слоях материала. Однако его применение не отменяет необходимости использования в поверхностных методов дефектоскопии, таких как, порошковая магнитная дефектоскопия, дефектоскопия проникающими жидкостями или дефектоскопия методом вихревых токов. Радиографическая дефектоскопия действительно является превосходным дополнением, обеспечивающим проведение более полное исследование любого объекта.

Преимущества радиографии.

• Обнаруживает подповерхностные дефекты, в зависимости от типа дефекта и положения.

• Позволяет выполнять постоянную регистрацию данных

• Требует меньших навыков оператора, чем при использовании ультразвуковой дефектоскопии

• Хорошо подходит для распознания типа дефекта

Недостатки радиационной дефектоскопии

• Метод требует повышенных мер безопасности

• Высокая стоимость оборудования

• Значительные временные затраты

• Нет указаний на глубину дефекта (обычно)

• Не подходит для некоторых двухмерных дефектов, например, отсутствие сплавления боковых стенок

• Нарушает процесс производства – из зоны, где проводятся испытания, должен быть удален персонал.

Характеристики и свойства электромагнитных излучений.

Электромагнитные излучения

Электромагнитные излучения – это излучения, которые возникают в результате возмущения электромагнитного поля. Они движутся от источника возмущения со скоростью света.

	Рентгеновское излучение			Свет				Ультрафиолетовое излучение
	Гамма-излучение			Инфракрасное излучение
Длина волны (в нанометрах)

Как можно увидеть из приведенной выше диаграммы (электромагнитного спектра), в которой показан диапазон электромагнитных излучений, существуют различные типы электромагнитных излучений, некоторые из которых видимы для человеческого глаза, а другие – нет. Некоторые электромагнитные излучения, например, рентгеновское и гамма-излучение, способны проникать через плотные объекты, тогда как другие не имеют этой способности, поскольку обладают слишком низком энергией (длинные волны).

Различие в типах излучений зависит от разницы в их длинах волн. Чем короче длина волны, тем выше энергия излучения, и больше вероятность, что она будет проникать через плотные объекты.

Однако волны любой длины имеют одинаковую природу, т. е. все они являются фотонами энергии, существующей в форме волны, и все они движутся со скоростью света.

Свойства рентгеновских и гамма-лучей

1 Проникновение и поглощение

Излучение большой энергии имеет способность не только проникать через плотные объекты, но оно может также частично поглощаться и рассеиваться в результате столкновения с атомами вещества. Количество переданного излучения зависит от:

- Атомного номера образца

- Толщины образца

- Энергии излучения

2 Воздействие на фотографическую пленку

Подвергаясь воздействию излучения, фотографическая эмульсия облучается точно также, и при воздействии света. Получается скрытое изображение. После проявления результирующая плотность или «почернение» свидетельствует о количестве излучения, попавшего на пленку. Любое изменение плотности в радиографии происходит благодаря дифференциальному поглощению в образце, благодаря изменению толщины или любым изменениям внутри образца, т. е внутренним дефектам.

3 Прямолинейное распространение

Фотоны излучения движутся по прямым линиям и рассеиваются при удалении от источника. Поэтому их интенсивность в любой точке обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника.

4 Ионизация газов

По мере того как излучение большой энергии проходит через вещество, фотоны сталкиваются с молекулами вещества и могут сталкиваться с электронами, выбивая их со своих орбит и из атома. Это приводит к образованию положительных ионов. Этот эффект используется в камерах ионизации, применяемых для обнаружения и измерения излучения.

5 Флюоресценция (свечение)

Подвергаясь воздействию излучения, некоторые вещества, такие как соли бария или кальция, начинают излучать свет. Это свойство используется в медицинской радиографии и в усиливающих экранах для уменьшения экспозиции.

6 Термолюминесценция

Некоторые химические соли, после нагревания и облучения, начинают излучать свет. Количество света зависит от интенсивности полученного излучения. Этот принцип может быть использован при измерении полученной дозы, то есть в термолюминесцентных дозиметрах.

7 Опасность для живой ткани

Ионизирующее излучение опасно для живой ткани, поскольку оно ионизирует воду, которая является главной составной частью живой ткани. Это может нанести вред или даже убить клетки, вызвать ожог и даже онкологические заболевания. Такие эффекты называются соматическими. Если воздействию излучения подвергаются репродуктивные клетки, то наследственный материал клетки может быть изменен, а это, в свою очередь может привести к изменениям и мутациям у будущих поколений. Такие эффекты называются генетическими.

8 Дифракция

При определенных условиях, особенно в случае крупнозернистых (абразивных) материалов, таких как алюминий, облучение рентгеновскими лучами приводит к тому, что лучи преломляются при прохождении через образец. Этот эффект можно минимизировать, увеличив напряжение (кВ) или используя свинцовые фильтры.

9 Движение со скоростью света

Основы радиографии

Если из вышеприведенного перечня взять четыре аспекта, связанных с излучением, можно выработать принцип процесса радиографического контроля. Вот эти аспекты:

1 Излучение проходит через непрозрачные предметы.

2 Излучение поглощается.

3 Лучи распространяются по прямой.

4 Излучение воздействует на фотографическую пленку.

На приведенной выше диаграмме показано, что происходит, когда излучение проходит через объект. Когда излучение проходит через более объект большего сечения, происходит бoльшее поглощение (так как поток излучения сталкивается с большим количеством материала) и, таким образом, до пленки доходит меньше излучения, чем через более тонкое сечение. Этот эффект не зависит от того, вызвана разность толщины изменениями в размере или наличием внутренних пустот.

Затем пленка (детектор) химически обрабатывается для получения наглядного представления о любых изменениях интенсивности излучения, прошедшего через объект, и, следовательно, любых различиях в толщине материала, которые соответствуют излучению. На таком двухмерном изображении образуется небольшое искажение. Это означает, что излучение должно проходить по прямым линиям для того, чтобы на пленке образовался контур объекта.

Плотность пленки

Обработанная рентгенограмма очень похожа на фотографический негатив со светлыми и темными областями, образующими изображение. Термин плотность имеет отношение к насыщенности черного цвета на рентгенограмме. Чем темнее изображение на рентгенограмме, тем выше его плотность.

Ограничения

При применении метода для выявления пустот в материале, предполагается, что если в толще образца есть изменения, то на пленке будут видны вариации плотности. Однако при рассмотрении снимка, полученного при одном положении образца, пустоты может быть не видно, тогда как при другом положении образца она может быть видна.

Образец
Пленка
	Выявленный		Не выявленный

Следовательно, при применении радиографии для обнаружения дефектов, большое значение имеет ориентация дефекта!!!

Радиографическая контрастность

Радиографическая контрастность определяется как разность в плотности между двумя смежными участками на данной пленке. Именно эта контрастность, которую мы видим на рентгенограмме, позволяет распознавать дефекты. Например, газовый карман в сварном шве кажется намного более темным, чем окружающий его материал, поскольку через эту ту область образца проходит больше излучения. Т. е. темная, дефектная область имеет хорошую контрастность по сравнению с более светлой окружающей областью.

Для того, чтобы точно определить наличие дефекта, требуется получить хорошее контрастное изображение.

Контрастность обычно подразделяют на две хорошо определяемые подгруппы:

контрастность объекта

контрастность пленки

оба вида контрастности зависят от многочисленных факторов.

Контрастность пленки будет рассмотрена позднее, когда подробного изучения радиографической пленки.

Все сказанное ниже будет относиться только к контрастности объекта.

Контрастность объекта

Контрастность объекта является одним из факторов, позволяющих обнаружить дефекты или изменения в сечении материала. Контрастность объекта – это соотношение интенсивностей потока излучения после прохождения через два смежных участка объекта. Другими словами, для того, чтобы мы смогли увидеть дефект, предмет должен обладать достаточной контрастностью, что приведет к созданию на пленке участка с разной плотностью.

Из данной диаграммы видно, что в области «B» поглощается меньше энергии, чем в области«А» (следовательно, через область "В" на пленку попадет больше излучения).

Контрастность объекта =

По мере увеличения энергии излучения контрастность объекта уменьшается, поскольку дифференциальное поглощение между этими двумя участками становиться меньше. Подобным образом, если на объект попадает много рассеянного излучения, то контрастность уменьшается (см. раздел, посвященный рассеянному излучению).

Радиография может применяться в широком диапазоне областей и для различных материалов.

Радиографию можно применять для дефектоскопии практически любых литьевых материалов, любой формы и размера. Излучение с малой энергией может быть применено для легких сплавов и более тонких сечений, тогда как высокоэнергетические источники можно применять для объектов больших сечений при обнаружении обычно образующихся дефектов литья.

При дефектоскопии сварных изделий главный недостаток радиографии состоит в том, что источника и пленку требуется размещать с обеих сторон образца, хотя были разработаны методы радиографического контроля труб, в которых не требуется доступ к внутреннему каналу трубы

В аэрокосмической области может потребоваться применение более сложных методов, но большинство узлов и конструкции можно проверить, правильно выбрав метод, источник и тип пленки для радиографической дефектоскопии.

Главное преимущество радиографии в любом случае состоит в том, что размер, форма и тип материала или его толщина в определенных пределах не вызывают никаких проблем, и идентифицировать тип дефекта обычно не представляет труда.

Природа ионизирующих излучений

Ионизирующие излучения

Уже рассматривавшиеся нами электромагнитные излучения, получили свое название потому, что они являются результатом электромагнитных возмущений.

Все они ведут себя одинаково, они не обладают очень высокой энергией, поэтому, не проникают через плотные объекты, и что еще более важно, они не могут нанести вред человеческой ткани. Эти мощные энергетические излучения могут привести к физическим изменениям атомов или молекул, благодаря такому процессу как ионизация. Поэтому сейчас мы будем рассматривать ионизирующие излучения.

Некоторые ионизирующие излучения представляют собой электромагнитные волны (см. выше рентгеновское и гамма-излучение). Однако чтобы представить себе всю картину, мы рассмотрим частицы, которые хотя и отличаются от рентгеновского и гамма-излучений и не проникают через плотные предметы в такой же степени, но все же приводят к похожему биологическому эффекту. Этими частицами являются альфа- и бета-частицы.

Ионизация

Вся материя состоит из атомов. Атомы состоят трех основных частиц

- нейтронов, не имеющих электрического заряда;

- положительно заряженных протонов

- отрицательно заряженных электронов.

Заряды протонов и электронов равны по величине, но отрицательны по знаку.

Во всех атомах число протонов и электронов равно, таким образом, положительные и отрицательные заряды уравновешивают друг друга. При прохождении через атом высокоэнергетического излучения возможно выбивание электрона из атома. Это приводит к тому, что в атоме положительно заряженных частиц (протонов) становится больше, чем отрицательно заряженных (электронов).

В результате атом становится положительно заряженным, такой атом называется "положительно заряженный ион". Это не делает атом радиоактивным, но приводит к тому, что ион стремится к химическому взаимодействию с другими атомами с целью восстановления электрического баланса.

Отрыв электрона в результате столкновения с фотоном излучения называется "ионизация".

Не путайте фотон излучения с протоном в атоме.

Проникновение, поглощение, рассеяние

При прохождении высокоэнергетического рентгеновского и гамма-излучения через объект, часть энергии прямо через объект, тогда как другая часть может столкнуться с атомами или молекулами внутри образца.

Эти столкновения могут привести к полной потере энергии. В таких случаях говорят, что излучение полностью поглощено. Альтернативный сценарий может заключаться в том, что столкновение может происходить по касательной, подобно тому, как сталкиваются бильярдные шары. В этом случае речь идет о рассеянном излучении. Это рассеянное излучение может иметь достаточно энергии для дальнейшего прохождения через образец и, в конечном счете, может достигнуть пленки, формируя окончательное радиографическое изображение.

Рассеянное излучение отличается отклонением направления движения лучей от направления первичного пучка, поэтому оно понижает качество радиографического изображения. Это явление можно объяснить, вернувшись назад к основному принципу прямолинейного распространения излучения, рассмотренному в Учебном разделе № 1. Одно из основных свойств излучения, которое позволяет получать резкое теневое изображение внутренней структуры образца, заключается в том, что излучение подобно свету распространяется по прямой линии. Если рассеянное излучение будет распространяться в различных направлениях, то это непременно приведет к уменьшению эффекта радиографии, в результате получится изображения со сниженной прозрачностью. Этот эффект можно сравнить с просмотром изображения через матовое стекло. В этом случае контрастность будет значительно снижена.

Рассеянное излучение понижает контрастность.

Рассеянное излучение

Рассеянное излучение - это излучение, которое при прохождении через вещество претерпевает изменение в направлении распространения с изменением или без изменения в количестве энергии.

Рассеяние создается либо внутри исследуемого образца, в результате воздействия окружающей среды. Как видно из названия, рассеянное излучение испускается в случайных направлениях, поэтому при достижении пленки оно не создает никакого полезного изображения. Рассеянное излучение воздействует на радиографическое изображение, создавая четыре разных эффекта:

1 Увеличенная плотность (обратное рассеяние).

2 Уменьшение контрастности.

3 Понижение чувствительности при выявлении дефекта.

4 Радиографическое искажение при экспонировании.

Внешнее рассеяние

Оно часто называется обратным рассеянием и обычно возникает из-за нахождения объектов позади пленки. Обратное рассеяние можно уменьшив, используя более толстый усиливающий экран в задней части кассеты, либо используя тонкий лист свинца. Рассеяние на источнике излучения можно уменьшить путем коллимирования (сведения) пучка лучей. Для того чтобы определить наличие обратного рассеяния, на заднюю часть кассеты обычно помещают свинцовую букву "В". В случае обратного рассеяния она будет видна на пленке (с уменьшенной плотностью).

Внутреннее рассеяние

Поглощение рентгеновских лучей не всегда является простым процессом, в котором энергия всегда одинаково превращается в другую форму и исчезает. Существует несколько типов поглощения рентгеновских лучей, но в промышленной радиографии нас интересуют только четыре из них.

Рэлеевское рассеяние

В этом типе рассеяния фотон сталкивается с атомом образца, и отражается в другом направлении. При этом количество энергии в атоме и длина волны фотона не изменяются. Т. е. рэлеевское рассеяние – это простое изменение направления с минимальным затуханием. Рэлеевское рассеяние имеет важное значение только при уровне энергий ниже 0,1 МэВ. Его можно уменьшить, увеличив энергию излучения.

Рассеяние Комптона

Рассеяние Комптона вносит основной вклад затухание энергии пучка. При использовании высокоэнергетических фотонов столкновение с атомом приведет к тому, что фотон отдаст часть энергии. Это приведет к выбиванию из атома электрона отдачи (комптон-электрона) (поскольку он приобретает некоторое количество кинетической энергии). При этом длина волны фотона увеличится в результате потери им энергии при столкновении. Кроме того, фотон изменяет направление на 180°.

Фотоэлектрическое поглощение

В случае фотоэлектрического поглощения фотон полностью поглощается атомом, его энергия передается электрону, расположенному на одной из орбит атома. В результате электром может перейти на другую орбиту, либо покинуть атом вообще. При переходе электрона с одного энергетического уровня на другой, происходит эмиссия характеристического излучения. Этот вид рассеяния вносит небольшой вклад в суммарное рассеяние.

Образование электронyо-позитронной пары

При энергии больше 1,02 МэВ электрон может исчезнуть, образовав пару электрон-позитрон. Позитрон исчезает с образованием фотонов, имеющих энергию 0,5 МэВ, а электрон образует вторичное излучение в результате повторного поглощения.

Источник и тип ионизирующего излучения.

Строение атома

Следует иметь в виду, что это очень сложный предмет обсуждения, но для целей данного курса достаточно простых и основных представления о строении атома.

Вся материя, будь то жидкости, газы или твердые тела, состоят из элементов. Элемент – это основная форма чистого вещества. В некоторых случаях вещество может состоять более чем из одного элемента, в результате образуются химические вещества (или соединения).

Примеры элементов:

Водород

Кобальт

Натрий

Золото

Олово

В природе имеется 92 основных элемента. Примеры соединений:

Хлорид натрия

Вода (водород и кислород)

Метан (Углерод и водород)

Йодид калия

Карбонат кальция

Элементы состоят из мельчайших строительных блоков, которые называются атомами. Атомы настолько малы, что в одном грамме золота содержится примерно 6000000000000000 атомов золота.

Атомы

Все атомы состоят из трех типов элементарных частиц.

Элементарная частица	Атомная масса	Заряд
Протон Нейтрон Электрон	1 1 Отрицательный	Положительный (+1) 0 Отрицательный (-1)

Нейтроны и протоны образуют ядро атома, а электроны вращаются на разных орбитах или уровнях вокруг ядра.

Например, ядро атома водорода состоит из одного протона, вокруг которого по орбите вращается один электрон.

		протоны
		нейтроны
		электроны

Ядро гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов, вокруг ядра по орбитам вращаются два электрона.

Атомы всех элементов отличаются друг от друга. Это приводит к тому, что свойства и строение всех элементов различны. Например, золото по своим свойствам и строению отличается от свинца или меди.

Изотопы

Атомы каждого элемента всегда имеют одинаковое число протонов или электронов (атомный номер), однако в некоторых случаях число нейтронов в атоме может быть разным (атомная масса).

Например, атом водорода может существовать в трех формах.

		Атомный номер	Атомная масса
	Водород	1	1
	Дейтерий	1	2
	Тритий	1	3

Все эти три формы атомов водорода имеют по одному протону и электрону, но в дейтерии количество нейтронов равно двум, а в тритии – трем.

Такие формы элементов называются изотопами. Они похожи на основной элемент и имеют похожие химические свойства. Отличие заключается в другой атомной массе.

Изотопы водорода стабильны и существуют в естественных условиях.

Изотопы некоторых других элементов, например, кобальта, нестабильны и не могут неопределенно долго существовать в естественных условиях. Такие изотопы называются нестабильными или радиоактивными. Такие нестабильные изотопы стремятся к стабильности, и будут подвергаться определенным изменениям для того, чтобы образовать более стабильную форму. При этом возможно превращение изотопа одного элемента в совершенно другой элемент. При этом они в той или иной форме испускают излучение. Это явление называется радиоактивным распадом.

Альфа-частицы

Некоторые нестабильные изотопы при радиоактивном распаде испускают альфа-частицы. Альфа-частицы состоят из двух протонов и двух нейтронов. Из-за своего относительно большого размера альфа-частицы легко поглощаются, например, листом бумаги и воздухом толщиной несколько сантиметров.

Бета-частицы

Бета-частицы испускаются некоторыми изотопами при радиоактивном распаде.

Бета-частицы – это электроны с высокой скоростью, которые испускаются ядрами распадающихся атомов при увеличении их скорости их движения или при воздействии света. Нейтрон (незаряженная частица) превращается в протон (положительно заряженную частицу) и бета-частицу (отрицательно заряженную), но атомный номер (число протонов) увеличивается на 1. Фактически, изотоп в результате радиоактивного распада превращается в другой элемент.

Например, при распаде кобальта 60/27 (27 – атомный номер, 60 – атомная масса) образуется никель 60/28:

(Радиоактивный)	Co	60	(атомная масса)
		27	(атомный номер)
		|	→ испускаются бета-частицы
(Стабильный)	Ni	60	(атомная масса)
		28	(атомный номер)

Из-за маленького размера и высокого уровня энергии бета-частицы, вероятность ее столкновения с атомом при прохождении через материю выше, чем вероятность отражения. В результате, проникающая способность бета-частиц примерно в 100 раз больше, чем у альфа-частиц. Бета-частица может преодолеть несколько сантиметров воздуха. Однако слой плексигласа толщиной 10 мм вполне достаточен для того, чтобы остановить эти частицы. Бета-частицы могут проникать в кожу человека, но не могут проникнуть дальше, поэтому риск поражения внутренних органов в результате воздействия этого вида излучения минимален.

Гамма-излучение

Гамма-излучение является другим побочным продуктом разрушения или распада нестабильных изотопов.

После испускания бета-частиц, в атоме остается энергия, из-за очень незначительного изменения массы. Это явление называется состоянием возбуждения. Далее избыток энергии выделяется в результате эмиссии гамма-излучения.

Длина волны (волн) такого излучения специфична для каждого изотопа. Спектр излучения источника гамма-излучения обычно относят к линейному спектру, поскольку волны излучаются дискретно и являются специфичными для каждого отдельного изотопа.

Длина волны и количество испускаемого гамма-излучения каждого отдельного изотопа всегда одинаковы, но для разных изотопов эти характеристики различны.

При радиоактивном распаде атома кобальта 60 испускается энергия двух уровней.

(Радиоактивный)	Кобальт 60
		Бета-частицы
	Никель
		1,17 МэВ, гамма-лучи 1,33 МэВ гамма-лучи
(Стабильный)	Никель 60

Относительная интенсивность		Линейный спектр
	10 15 МэВ

Атом иридия 192 испускает 12 отдельных волн разной длины. Цезий 137 испускает только одну длину волны. Такое излучение называется монохроматическим.

В отличие от альфа и бета-частиц, гамма-излучение является электромагнитным (как и свет) и обычно рассматривается как движущаяся волна. Поэтому гамма-излучение имеет длину волны, частоту и скорость.

Также, по сравнению с альфа и бета-частицами, гамма-излучение обладает большей проникающей способностью и может проникать на большую глубину плотных объектов, таких как сталь.

Получение радиоизотопов

Большая часть промышленных источников излучения получена искусственно из стабильных форм элементов. В ядерных реакторах изотопы можно получить двумя способами.

1 Выделение осколков деления, образующихся в радиоактивном топливе, таком как уран 235. Радиоизотопами осколков деления являются цезий 137, стронций 90 и криптон 85.

2 Тепловое облучение. Тепловое облучение – это активация стабильных элементов, путем помещения их в реактор, а затем в специальные экранированные окна в реакторе. Элементы облучаются нейтронами, образующимися в активной зоне реактора. Таким образом получают кобальт 60 из кобальта 59, иридий 192 из иридия 191 и таллий 204 из таллия 203.

Рентгеновское излучение

В отличие от ранее рассмотренных видов излучения в промышленных условиях рентгеновское излучение получают с использованием электрической энергии.

1 Катод (отрицательный электрод)

2 Анод (положительный электрод)

3 Нить накаливания (источник электронов)

4 Фокусирующий электрод

5 Мишень (антикатод)

Рентгеновская трубка состоит из вакуумной стеклянной трубки, в которую впаяны отрицательный катод и положительный анод.

Электрический ток подается на нить накаливания, которая выделяет облака электронов. При увеличении напряжения между катодом и анодом, электроны ускоряются в направлении к вольфрамовой мишени на аноде. Встроенный фокусирующий электрод на катоде собирает электроны в пучок и направляет их к мишени. Когда электроны достигают мишени, они замедляются и выделяют кинетическую энергию. Около 98% этой энергии преобразуется в тепло. Около 1–2% энергии тремя путями преобразуется в рентгеновские лучи.

1 Электрон просто поражает мишень и замедляется, выделяя рентгеновские лучи и тепло.

2 Электрон проходит через мишень, при этом он замедляется атомами вольфрама, но не останавливается. При замедлении электрон испускает рентгеновские лучи.

3 Электрон сталкивается с атомом вольфрама и выбивает его электрон. Выбитый электрон затем замещается электроном, находящимся на другой орбите. Это тоже приводит к излучению рентгеновских лучей, энергия которых зависит от того, с какой орбиты выбивается электрон. Такое излучение называется характеристическим, т. е. оно зависит от свойств вольфрама.

Непрерывный спектр

В отличие от линейного спектра, образуемого источником гамма-излучения, спектр излучения рентгеновских лучей представляет собой полный диапазон длин волн. Это происходит из-за постоянных флуктуаций интенсивности энергии в трубке и неопределенности способа, которым электроны поражают цель. Такой спектр называется непрерывным.

Непрерывный спектр

Интенсивность E
	Длина волны

Образование радиографического изображения

Радиографическое изображение, видимое на итоговой рентгенограмме зависит от многих факторов. Радиографическое изображение – это результат изменений плотности пленки.

В первую очередь, как мы обсуждали, для того, чтобы увидеть изменения на изображении образца, изменения в плотности изображения должны быть различимы. Это достигается контрастностью образца и контрастностью пленки (подлежит рассмотрению в. Учебном разделе № 3, ЭП (b)).

Вторым требованием является четкая различимость изображения. Резкость радиографического изображения определяется термином "разрешение".

Радиографическое разрешение определяется как ширина границы между двумя смежными участками пленки с разной плотностью.

На четкость радиографического разрешения влияет множество факторов, которые будут надлежащим образом рассмотрены.

Количество и качество излучения

Термины "количество" и "качество" излучения широко используются и требуют подробного объяснения.

Количество – это величина излучения, испущенная источником. Для рентгеновской трубки эта величина является переменной и управляется оператором путем регулировки силы тока (в миллиамперах) на панели управления. При использовании источника гамма-излучения следует употреблять термин "активность" источника. Активность источника связана с числом имеющихся нестабильных атомов, которые распадаются за определенный период времени, испуская излучение. Чем больше число распадающихся атомов, тем больше количество испускаемого излучения. Единицей измерения активности гамма-источника является кюри (или в новых единицах СИ – беккерель).

Один беккерель активности – распад одного атома за одну секунду с образованием "пакета" излучения. Это очень маленькое количество излучения, поэтому для практических целей требуется использовать источники, излучающие большое количество беккерелей (распадов в секунду). Поэтому мы используем источники, излучающие гигабеккерели (1000000000).

Один кюри равен 3.7 x 10⁹ беккерелей. Два кюри соответствуют в два раза большему излучению; десять кюри – в десять раз большему. В наши дни использование источника с активностью 100 кюри является обыденным.

Период полураспада

Говоря об источнике гамма-излучения, следует помнить, что после распада и выделения энергии любой атом становится стабильным, а его излучение уже использовано. Это означает, что он больше не может быть использован для наших целей.

Несмотря на то, что рассматривая источник с активностью, например, в 20 кюри, мы говорим об огромном числе атомов, не следует забывать, что со временем распадается все больше и больше атомов. В конечном счете, активность источника уменьшается из-за того, что меньшее количество нестабильных атомов может испускать излучение.

К счастью, процесс распада атомов происходит за определенный период времени для каждого определенного источника излучения и не зависит от его исходной активности.

Что же такое "период полураспада" источника излучения.

Период полураспада иридия 192 составляет 74 дня. Это означает, что за 74 дня половина всех имеющихся нестабильных атомов распадется. Это приведет к уменьшению активности источника наполовину. Таким образом, через 74 дня количество испускаемого излучения уменьшится наполовину.

Следовательно, источник с иридием 192 активностью 20 кюри через 74 дня будет иметь активность 10 кюри, еще через 74 дня – 5 кюри и так далее.

Для изотопа кобальта 60 период полураспада составляет 5,3 года, поэтому уменьшение его активности происходит медленнее.

Поскольку количество гамма-излучения, испускаемого источником, постоянно уменьшается, оператор должен знать, какова его активность в каждый конкретный день. Соответствующие данные указаны в графике или таблице, которая называется диаграммой радиоактивного распада. Из этой диаграммы можно получить подробную информацию об активности источника в каждый конкретный день.

Качество излучения

Качество излучения – это тип (или длина волны) излучения испускаемого источником излучения. Иногда мы употребляем выражения "жесткое коротковолновое излучение с высокой проникающей способностью" или "мягкое длинноволновое излучение с небольшой проникающей способностью". В рентгеновской трубке качество излучения непостоянно и зависит от подаваемого напряжения. Важно, чтобы оператор выбирал правильное напряжение для данной толщины или плотности образца.

При подаче высокого напряжения возникает коротковолновое излучение, тогда как при подаче низкого напряжения возникает длинноволновое излучение. Для источников гамма-излучения энергия постоянна, ее можно изменить, только выбрав другой тип изотопа. Источник с индием 192 всегда излучает эквивалент, равный примерно 500 кВ (рентгеновское излучение), а источник с кобальтом 60 около 1 – 2 МэВ.

Рентгеновское оборудование

Панорамная рентгеновская трубка

Ее устройство аналогично устройству рентгеновской трубки с линейчатым фокусом, но мишень расположена таким образом, что угол выхода излучения составляет 360°, т. е вокруг всей трубки.

Катод

Анод

Однополюсная рентгеновская трубка

В этом типе рентгеновских трубок анод подключен к заземлению, а разность потенциалов создается между катодом и заземлением. Конечным результатом является получение передней части трубки маленького размера, что позволяет легче устанавливать ее в небольших пространствах. Стержень анода неполярной трубки спроектирован таким образом, что мишень можно располагать внутри просвета трубки, а пленку – вокруг внешней поверхности трубки. Как и в традиционной рентгеновской трубке, пучок рентгеновских лучей может быть направленным или панорамным.

Электрическая схема

Уже говорилось о том, что качество излучения рентгеновской трубки зависит от напряжения, подаваемого на трубку.

Схема, работающая с переменным напряжением

Простейшей схемой является схема, работающая с переменным напряжением. С помощью этой схемы мы просто выпрямляем переменный ток таким образом, что электрический ток не может протекать от анода к катоду (это важно для всех рентгеновских трубок, поскольку обратный ток или "бросок назад" приведет к повреждению трубки). Недостатком этой схемы является то, что возможно только импульсное испускание рентгеновских лучей). Напряжение также постоянно меняется, поэтому во время каждого цикла имеется период высокого напряжения, когда испускается жесткое излучение, и имеется период низкого напряжения, когда испускается более мягкое длинноволновое излучение. Излучение с наибольшей проникающей способностью образуется на пике напряжения.

Схема Вилларда

В схему Вилларда введены два конденсатора для добавления тока во время обратного полуцикла. Этот тип схемы позволяет обеспечить непрерывную эмиссию рентгеновских лучей, однако колебания напряжения по-прежнему имеются. Это приводит к эмиссии широкого спектра мягкого и жесткого излучения.

Схема Грейнахера

Благодаря последовательно соединенным конденсаторам, схема Грейнахера обеспечивает очень высокое напряжение с очень небольшими колебаниями. Таким образом, поддерживая высокое напряжение, мы получаем только жесткое (коротковолновое) излучение.

Непрерывный спектр

В отличие от линейного спектра, образуемого источником гамма-излучения, спектр излучения lдля рентгеновских лучей представляет собой полный диапазон длин волн из-за постоянных флуктуаций интенсивности энергии поперек трубки и неопределенности пути, по которому электроны поражают мишень. Такой спектр называется непрерывным.

Непрерывный спектр

Интенсивность E
	Длина волны

Однако при использовании рентгеновской трубки с постоянной разностью потенциалов такой спектр не является широким, поскольку в таком типе трубок напряжение удерживается на высоком уровне, при этом длинные волны спектра отсекаются.

Напряжение (Кв)

Ускорение электронов между катодом и анодом контролируется напряжением, подаваемым на трубку. Чем выше напряжение, тем выше ускорение электронов, и соответственно, выше получаемая энергия излучения (более короткая длина волны). В то же время интенсивность и количество излучения увеличивается незначительно, поскольку к антикатоду устремляется большее количество электронов. Поэтому при увеличении напряжения можно увеличить глубину проникновения или качество излучения.

Результат увеличения напряжения (кВ)

Рекомендуемые напряжения:

Радиографический контроль стали
Рентгеновское излучение, кВ	Макс. толщина, мм
100	10
150	15
200	25
300	40
400	80
1000	125
8000 (МВ)	300
30000 (МВ)	330

Электрический ток (мА)

Это рентгеновский эквивалент интенсивности источника гамма-излучения. Количество излучения контролируется увеличением силы тока и, следовательно, количества электронов, движущихся от подогревателя к антикатоду. Чем больше электронов вы направите к антикатоду, тем большее излучение вы получите.

Результат увеличения силы тока

Мишень

Общераспространенным заблуждением является, что мишень должна располагаться под углом, которого достаточно, чтобы пропустить излучение через окно трубки. Несмотря на то, что этот фактор учтен в конструкции трубки, это не является единственной причиной, поскольку излучение выделяется ото всех углов антикатода. На практике он располагается под таким углом, который дает больше площадки для выбивания пучка электронов и, соответственно, меньше местного тепловыделения. Однако большинство из них изготовлены так, что проецируемое изображение катода (или полезное фокальное пятно) при просмотре через окно трубки выглядит квадратным.

Источники гамма-излучения

При распаде кобальта 60 выделяется два уровня энергии.

Глубина проникновения

У гамма-излучения от разных источников разная глубина проникновения. Излучения, с меньшей длиной волны (или высокой интенсивностью) больше подходят для более толстых участков, в то время как излучения с большей длиной волны (или низкой интенсивностью) будут поглощаться большой толщиной.

Ниже приводится таблица толщин, при которой имеет смысл использовать нижеперечисленные источники излучения.

Источник		Диапазон полезной толщины стали (мм)
Тулий	170	1 – 4
Иридий	192	10 – 85
Цезий	137	10 – 80
Кобальт	60	50 – 200
Радий		до 125
Иттербий	169	1 – 10

Обратите внимание на то, что радиоизотопы с высокой интенсивностью излучения не подходят для тонких участков или легких сплавов из-за снижения контрастности объектов

Структура и характеристики пленки. Обработка пленки и технологические ошибки

Пленка

Фотографическая пленка, в основном, ничем не отличается от других черно-белых пленок, используемых в фотоделе.

Основа пленки

Чистый лист пластмассы, покрытый светочувствительной эмульсией. В отличие от стандартной пленки используемый лист толще и имеет светло-голубой цвет. Толщина придает прочности и помогает предохранить пленку от повреждений. Голубой цвет помогает проводить осмотр пленки, поскольку он создает ощущение более четкого и яркого изображения.

Эмульсия

Это светочувствительный слой пленки. Рентгеновские пленки промышленного назначения обычно покрываются эмульсией с двух сторон. Это в два раза увеличивает чувствительность пленки к экспозиции и увеличивает общую плотность и контрастность. Эмульсионный слой является смесью кристаллов галоида серебра (обычно бромида серебра с небольшим количеством йодида серебра), диспергированный в желатине.

Подслой

Это очень тонкий адгезионный слой, способствующий прикреплению эмульсии к основе пленки.

Верхний слой

Верхний слой – это тонкий слой затвердевшего желатина, который используется для защиты поверхности пленки. Даже с использованием этого слоя пленка все еще подвержена повреждениям (например, царапинам)

Скрытое изображение

Производство зерен галоида серебра для эмульсии тщательно контролируется так, чтобы на поверхности каждого кристалла оставалось небольшое количество сульфита серебра. Это называется центром чувствительности. Эти кристаллы галоида серебра окружены большим количеством отрицательно заряженных ионов бромосеребра, которые образуют барьер.

Под воздействием радиации электрон выбивается из зерна эмульсии, что приводит к образованию частиц металлического серебра в центре чувствительности и оставляет зазор в ионовом барьере. Скрытое изображение образуется в центре чувствительности с помощью частиц металлического серебра. Изображение называется скрытым потому, что эти частицы настолько малы, что почти невидимы. Однако при проявке в результате химического процесса кристалл переходит в металлическое серебро и эффект экспозиции увеличивается в 100 000 000 раз, и только после проявки изображение становится видимым.

Поглощенные фотоны образуют скрытое изображение в центре чувствительности	После обработки зерно эмульсии превращается в металлическое серебро

Только около 1 % фотонов поглощается.

Светочувствительность

Светочувствительность зависит от зернистости эмульсии. Существует большая вероятность того, что зерна галоида серебра эмульсии крупнозернистой пленки получат больше фотонов излучения, чем зерна мелкозернистой пленки. Следовательно, крупнозернистые пленки являются высокочувствительными пленками, поскольку для достижения необходимой плотности почернения им требуется меньшая экспозиция, чем для мелкозернистой пленки. Необходимо помнить, что при увеличении зерна снижается чувствительность к мелким деталям.

Плотность

Плотность – это степень «почернения» обрабатываемой пленки, которая зависит от количества имеющегося на пленке серебра. Чем больше экспозиция, тем больше зерен эмульсии перейдут в серебро при проявке. Чем больше степень почернения обрабатываемой пленки, тем выше ее плотность.

Плотность измеряется при сравнении падающего на пленку света (от рентгенографического аппарата) с пропущенным светом. Измерение производится по логарифмической шкале для сохранения малого размера единиц измерения.

Если пропускается 10%:

D = log 10/1

D = tog 10

D = 1

Нерезкость пленки

Когда зерно эмульсии сталкивается с фотоном излучения, выталкивается электрон. Затем этот электрон может столкнуться с другим зерном эмульсии и, поскольку эмульсия чувствительна не только к излучению, но и электронам, то электрон подвергнет своему воздействию второе зерно эмульсии. Учитывая, что второе зерно не находится в соответствии с первичным лучом, в результате произойдет резкое изменение резкости изображения.

Степень нерезкости пленки зависит от вовлеченной энергии излучения, поскольку именно она определяет дальность выталкивания фотоэлектронов от других зерен за пределами первичного луча.

Источник излучения	Нерезкость (мм)
100 кВ, рентгеновские лучи	0,2
Иридий 192	0,2
Кобальт 60	0,3

Зернистость пленки

Зерна серебра на обрабатываемой пленке слишком малы, чтобы их можно было увидеть по одной. Фотоны излучения падает на пленку случайным образом и поэтому есть вероятность того, что разные участки пленки подвергнутся разной экспозиции, что приведет к изменению плотности. Полученная неравномерная плотность создает ощущение зернистости. Вообще, зернистость пленки увеличивается благодаря тому, что снижает необходимую экспозицию. Например:

Увеличение светочувствительности пленки

Увеличение энергии излучения

Усиление экрана

Увеличение времени проявки

Все, что снижает необходимую экспозицию

Снижение зернистости

Характеристические кривые

Все пленки обладают определенными характеристиками, которые зависят от самой пленки и используемой проявки. Подвергая пленку разным уровням экспозиции, становится возможным построить график с указанием соотношения между экспозицией и плотностью, полученной на проявленной пленке.

Форма кривой на графике характеризует определенную пленку с особыми условиями проявки, т.е. типом проявителя, временем, температурой и т.д.

При смене пленки или проявки форма кривой изменится.

Собственная (или пленочная) контрастность

Рентгенографическая контрастность – это разница в плотности между двумя примыкающими участками проявляемой пленки, которая объединяет контрастность предмета и пленки. Контрастность предмета – это колебание интенсивности излучения, которое падает на пленку. На это влияет изменением образца или энергии излучения. Контрастность пленки - это колебание плотности из-за свойств самой пленки.

На это влияют: Тип пленки Плотность Проявки

Контрастность пленки можно определить по углу наклона характеристической кривой.

Если мы в любой точке проведем касательную к кривой, то угол наклона кривой в этой точке будет a/b, как показано на рисунке ниже.

Как видно из графика, при увеличении плотности увеличивается угол наклона пленки.

На Рис. (b) показано, что при плотности 1.0 угол наклона 1, но при плотности 2.5 угол наклона равен 5. Поэтому можно сказать, что в этой точке контрастность в пять раз выше. Поэтому в промышленной рентгенографии необходимо использовать участок кривой с крутым углом наклона или высокой контрастностью пленки. Вообще, при увеличении экспозиции увеличивается плотность и угол наклона. Однако при очень высокой плотности закон взаимности не действует, и вместо увеличения плотность в действительности будет уменьшаться, а экспозиция - увеличиваться. К счастью, для промышленной рентгенографии это не играет особой роли, поскольку используемая плотность, в любом случае, слишком высока для просмотра.

Обычно в промышленных целях используется плотность от 1.5 до 3, поскольку ниже 1.5 у большинства пленок очень маленький угол наклона, который дает низкую контрастность пленки и, соответственно, низкую чувствительность к дефектам, а при значении выше 3 пленка становится слишком плотной для просмотра , если не использовать высокоинтенсивные приборы.

Обработка пленки

Проявление

Для получения видимого изображения на рентгеновском снимке скрытое изображение должно пройти через химическую реакцию в проявителе. Проявляющее вещество превращает экспонированные зерна галоида серебра в металлическое серебро. Основными используемыми проявляющими агентами являются метолгидрохинон или фенидонгидрохинон. Объем проявки определяется состоянием проявителя, которое необходимо тщательно контролировать. Время и температура проявки одинаково важны.

Ускоритель

Кроме проявляющих агентов в проявителе содержится и несколько других компонентов. Проявитель – это щелочной раствор. Ускоритель – это щелочной реагент, используемый для поддержания щелочной среды проявителя и ускорения процесса. Примеры ускорителей: карбонат натрия; карбонат калия.

Антикоагулянт

Антикоагулянты необходимы, чтобы предотвратить окисление катализатора. Часто использующимся антикоагулянтом является сульфит натрия.

Замедлитель

Может показаться странным, что проявитель состоит из катализатора и замедлителя. Собственно говоря, замедлитель требуется, чтобы предотвратить проявку неэкспонированных зерен эмульсии (химическая вуаль).

Останавливающая ванна

После завершения проявки и удаления пленки из ванны для проявления проявитель на пленке необходимо смыть или нейтрализовать, чтобы остановить процесс проявки. Пленку можно поместить под струю воды, чтобы смыть проявитель или погрузить ее в слабый раствор уксусной килоты, чтобы нейтрализивовать проявитель, поскольку он является щелочью.

Закрепитель

Следующим этапом обработки пленки является удаление всех непроявленных зерен эмульсии с черного металлического серебра для получения изображения. В ванне для закрепителя находится раствор тиосульфата натрия или гипосульфтная ванна. Обычно в закрепители также добавляют отвердители для отверждения эмульсии и ее защиты в ходе последующих операций. До помещения в закрепитель пленка непрозрачна. Обычно фиксаж производится с использованием двух отдельных ванн. Пленка погружается в первую ванну для получения прозрачности и во вторую ванну на срок в два раза дольше.

Промывочный бак

После закрепления пленку необходимо промыть чистой водой в течение 20 минут (в зависимости от температуры) для удаления всех оставшихся на пленке растворимых солей.

Сушка

Для ускорения процесса сушки и предотвращения появления сушильных пятен пленку можно погрузить в смачивающее вещество, такое как Fotoflow, которое позволяет воде стечь. Процесс сушки может осуществляться обычной конденсатной сушкой или с использованием обогреваемого шкафа. Необходимо следить за тем, чтобы температура не была слишком высокой. Во избежание сушильных пятен необходимо обеспечить хороший приток воздуха. При автоматической сушке обычно не используется Fotoflow. После сушки пленку необходимо поместить и хранить в бумажном пакете.

Автоматическая проявка

В настоящее время очень широко применяются машины для автоматической проявки. Специальный подбор химикатов позволяет использовать более высокую температуру без отрицательного воздействия на пленку и тем самым снизить время ее обработки. В установке используется серия роликов, которые перемещают пленку через различные растворы до сушильного блока, откуда ее можно забрать. При ручной обработке обычно используется температура 20°C, и процесс может занимать до 40 минут. При автоматической проявке используется температура около 30°C, и общее время обработки может быть снижено примерно до 8 -10 минут.

Технологические проверки

Для гарантии получения постоянных результатов важно производить контрольные проверки технологических устройств. Уровень жидкости в бачках и температуру проявителя необходимо измерять ежедневно.

Проявитель

Еженедельно необходимо проверять следующие характеристики проявителя и производить тест на pH-баланс, тест на плотность и при необходимости определять полосу плотности. Полосы плотности – это полосы на пленке, экспонированные на ступенчатый клин при постоянных условиях. Одна полоса будет проявлена в совершенно новом проявителе, и если при еженедельной проявке последующих полос произойдет ухудшение проявителя, то его можно будет определить по снижению плотности на проявленной пленке. Уровень проявителя в бачке будет постоянно уменьшаться. Этот уровень можно сохранить при добавлении подкрепителя. Подкрепители не совсем соответствуют оригинальному проявителю, поэтому рекомендуется использовать не более 200% подкрепителя.

Закрепитель

Закрепитель удаляет любые неэкспонированные зерна галоида серебра из эмульсии и поэтому может насытиться серебром. Очевидно, что это негативно скажется на действии закрепителя. Наличие серебра можно определить с использованием желтой бумаги, которая при наличии серебра становится черной. На практике при использовании ручной обработки необходимо менять закрепитель, если время чистки превышает 5 минут. Закрепитель также необходимо еженедельно проверять на уровень pH.

Проверка на срок хранения

У неправильно промытых пленок ограниченный срок хранения. Чаще всего это происходит из-за наличия тиосульфата натрия. Наличие тиосульфата натрия необходимо проверять еженедельно, используя обработанную пленку и выполняя тиосульфатный тест. Это подразумевает применение индикатора и наблюдение за изменением цвета.

Автоматические устройства

Контрольная проверка должна осуществляться в соответствии с рекомендациями производителя. Технологический контрольный комплект обычно можно получить у производителя.

Дефекты обработки

Неравномерная проявка

Наиболее частой причиной неравномерной проявки является отсутствие взбалтывания при проявке. Другой причиной является слишком короткое время проявки либо, чтобы компенсировать слишком долгую экспозицию, либо из-за слишком высокой температуры проявителя.

Подтеки

При ручной обработке обычно это вызвано недостаточным взбалтыванием. Если пленка помещается в проявитель и остается там без движения, продукты реакции, имеющие более высокую плотность, оседают на дне эмульсии, тем самым, замедляя проявку на этих участках. Если экспозиция на тех участках, где находятся эти продукты, будет больше, то больше будет и удержание. Взбалтывание позволяет вернуть проявитель на поверхность пленки и сделать проявку равномерной. При ручной проявке проявитель необходимо тщательно перемешивать, а температуру измерять заранее. При погружении пленки проявитель необходимо сразу же встряхнуть, чтобы пузырьки воздуха вышли наружу, и продолжать делать это каждые 20 секунд.

Ретикуляция

Проявляется как образование сетчатой структуры пленки. Обычно возникает при большой разнице температур между этапами технологического процесса и является результатом быстрого сжатия или расширения эмульсии.

Дихроическая вуаль

Красная от проходящего света или зеленая от отраженного света. Может быть вызвана попаданием фиксажа в проявитель или проявителя в фиксаж. Наиболее вероятными причинами являются малое количество останавливающего раствора или недостаточная промывка между проявкой и фиксацией.

Светлые пятна

На пленку до процесса проявления попали фиксаж или останавливающий раствор.

Черные мушки

На пленку до процесса проявления попали проявитель или вода.

Полосы

Наиболее частая причина – неравномерная сушка. Подобный эффект может быть также вызван попадатием на пленку капель воды или проявителя до проявки. См. также Подтеки.

Желтое пятно

Результат слишком долгой проявки в старом окислившемся проявителе.

Устройство фотолаборатории

Многих часто встречающихся технологических ошибок можно избежать, если грамотно устроить фотолабораторию. Разделив лабораторию на сухой и влажный участки, можно снизить риск попадания жидкости на пленку. Для защиты от света необходимо обеспечить соответствующее безопасное освещение. Обычно используется оранжево-красный и зеленый свет, а его сила и расстояние должны быть в соответствии с рекомендациями производителей. Дверь также должна быть защищена от света. Планировка должна быть в виде лабиринта с вращающейся дверью или просто проходом. Какая бы планировка ни была принята, основным приоритетом должен быть доступ персонала, а не проникновение света. Доступ в комнату должен быть выкрашен черной краской, чтобы не допускать сильного отражения света извне. Однако фотолабораторию можно покрасить и в светлый цвет, применив соответствующее затемнение, что не создает проблем вуалирования, а приводит к улучшению рабочей атмосферы и не вызывает клаустрофобии у работников.

Влажный участок	i	Сушилка				Сухой участок
Лабиринт

Плотность и экспозиция пленки

Использование характеристических кривых

Экспонирование

Экспонирование можно определить как количество излучения, поглощенного пленкой. Экспонирование является произведением интенсивности излучения и времени.

Экспонирование (E) = интенсивность (I) x время (t)

Это верно как для источников рентгеновского, так и гамма-излучения. Интенсивность рентгеновского излучения регулируется силой тока, подаваемого на трубку (мА), а интенсивность гамма-излучения регулируется сопротивлением источника (Бк).

Т.е. Экспонирование = мA x время

или = Бк x время (Ки x время)

Если рентгеновское экспонирование определено как 20 мА минут, то можно использовать любое сочетание времени и силы тока, при условии, что итоговое значение мА минуты равно 20.

Например, 2 мА на 10 минут

5 мА на 4 минуты

10 мА на 2 минуты

8 мА на 2,5 минуты и т.д.

Тот же принцип используется в отношении источников гамма-излучения (т.е. Бк минуты, Бк часы и т.д.). При условии, что все остальные факторы остаются постоянными, все вышеизложенные сочетания дадут одинаковую плотность.

Время экспонирования, необходимое для получения заданной плотности на рентгеновском снимке, зависит от многих факторов.

1	Интенсивность излучения
2	Расстояние
3	Толщина материала
4	Плотность материала (тип)
5	Качество радиации
6	Тип пленки
7	Усиливающие экраны
8	Проявка