Лекція № 8 Тема: «Рентгеноструктурні методи визначення структури і напруженості в поверхневих шарах».

1.Радіаційний контроль.

Радіаційний контроль заснований на реєстрації й аналізі іонізуючого випромінювання при його взаємодії з контрольованим виробом. До іонізую-чого випромінюванням відносяться рентгенівські і гамма-випромінювання, а також потоки заряджених чи нейтральних часток.

Рентгенівське випромінювання є електромагнітним випромінюванням і виникає в рентгенівській трубці при гальмуванні прискорених електронів. Кінематична енергія електронів, що гальмуються, перетворюється в електро-магнітну енергію, випромінювану у виді фотонів.

Гамма-випромінювання, як і рентгенівське, являє собою електро-магнітне випромінювання високої енергії, що володіє великою проникаючою здатністю, джерелами гамма-випромінювання є радіоактивні ізотопи.

Альфа-випромінювання – потік позитивно заряджених ядер атомів гелію, що вилітають з ядра радіоактивного атома.  - частки мають велику енергію, однак вони характеризуються малою проникаючою здатністю.

Бета-випромінювання – потік електронів чи позитронів, що утворю-ються в результаті розпаду нестабільних ядер. Іонізуюча здатність  - часток значно менш ніж -часток.

Нейтронне випромінювання – потік нейтральних часток, що володіють великою проникаючою здатністю. Теплові нейтрони – поглинаються такими речовинами, як бор і кадмій. Швидкі – сповільнюються воднем і речовинами які містять водород.

Для рентгенівського випромінювання коефіцієнт ослаблення є вели-чиною, усередненої по енергетичному спектрі. Ефективною енергією рентге-нівського випромінювання з безупинним спектром називається енергія тако-го моноенергетичного випромінювання, що характеризується адекватним ослабленням у визначеному поглиначі.

2.Виявлення й оцінка дефектів.

Радіаційна дефектоскопія матеріалів виробів здійснюється за допо-могою джерела випромінювання і детектора, що реєструє дефектоскопічну інформацію. Виникаюче за контрольованим виробом розподіл інтенсивності випромінювання залежить від довжини _l і різниці лінійних коефіцієнтів ослаблення матеріалу і дефекту _    _д. Максимум інтенсивності випромінювання спостерігається за дефектом у напрямку просвічування.

Тріщини – впливають на інтенсивність тільки у випадку розташування їх паралельно напрямку іонізуючого потоку. Якщо   _д і _l  0 чи   _д, _l  0, то фотони виявляються завдяки різній інтенсивності минулого випро-мінювання. Для проведення радіаційної дефектоскопії необхідно: визначити достатню енергію джерела випромінювання, вибрати детектор іонізуючого випромінювання і необхідну апаратуру для проведення контролю, визначити експозицію і режими контролю, а також способи й еталони перевірки якості контролю.

Основні радіаційні методи:

- радіографічний; - сцинтілляційний;

- радіоскопічний; - іонізаційний.

У залежності від використовуваного випромінювання розрізняють: рентгенографію, гаммаграфію, бетатрону і нейтронну радіографію.

Рентгенографіюзастосовують переважно в цехових і рідше в польових умовах.

Гаммаграфію– при контролі виробів великих товщин, а також розташованих у важкодоступних місцях, у польових і монтажних умовах.

Бетатронна радіографіяефективна при дефектоскопії виробів великої товщини (у цехових умовах).

Нейтронна радіографіязастосовується для контролю важких металів, матеріалів які містять водород і радіоактивних виробів.

Радіографічні методи забезпечують просвічування виробів товщиною 1...50 мкм із чутливістю до виявлення дефектів 1...2 %від товщини.

Устаткування: переносні і стаціонарні рентгенівські апарати типу РУП; РАП, Міра; гамма-дефектоскопи типу ГУП, РІД; радіографічні плівки, флюоресцентні посилюючі екрани й ін.

Перспективна– кольорова радіографія. Перевага її в тім, що малі зміни в кольорі сприймаються оком краще, ніж аналогічні зміни у відтінках сірого кольору.

Сцинтілляціонніі іонізаційний методи НК дозволяють одержати інформацію про внутрішні і поверхневі дефекти контрольованого виробу у виді електричних сигналів. Одержувані електричні сигнали можуть викорис-товуватися для зворотного зв'язку від контролю до технологічного процесу.