高级无损检测技术资格人员-射线检测考题汇编 问答题

1.射线可分为哪几类，对于工业探伤的射线有哪几种？ 答：射线可分为以下几类：

(1)Χ射线和γ射线。它们都是波长很短的电磁波，按波粒二相性观点，也可以看作是能量很高的光子流。Χ射线是高速运动的电子撞击金属产生的；γ射线是放射性同位素在γ衰变过程中从原子核内发出的。

(2)电子射线和β射线。它们都是高速电子流。电子射线是通过加速器加速电子得到的；β射线是放射性同位素在β衰变过程中从原子核内发出的。

(3)质子射线、氘核射线和α射线。它们都是带正电的粒子流，质子是普通氢原子核1H1；氘核是氢同位素氘2H1的原子核，由1个质子与1个中子构成；α粒子是氢原子核4He2，由2个质子与2个中子构成。质子射线与氘核射线可利用回旋加速器或静电加速器得到，α射线是放射性同位素在α衰变过程中从原子核内发出的。 (4)中子射线。它是高速中子流，可从原子反应堆中获得，也可通过加速器获得，或从放射性同位素 -252中获得。

目前用于探伤的主要是Χ射线、γ射线和中子射线。其中Χ射线和γ射线广泛用于工业探伤，中子射线用于特种检验。

2.什么叫连续Χ射线的有效能量？为什么连续Χ射线穿透物质后有效能量会增大？答：如果某一单能射线的吸收系数与连续Χ射线在特定厚度范围内平均吸收系数相等，便可用此单能射线的能量来表示连续Χ射线的平均能量，称作有效能量。连续Χ射线包含有能量不同的光子，在穿透物质过程中，能量较低的光子较容易被物质吸收，因此，在射线透过物质后，不同能量射线所占的强度比率发生变化，低能量射线所占比率减少，从而使透过射线的平均能量或有效能量增大。 3.放射性同位素衰变过程中的辐射有哪几种形式？答：放射性同位素的衰变幅射主要有以下几种形式：(1)仅幅射α粒子,(2)仅幅射β粒子,(3)既幅射α粒子又幅射γ射线,(4)既幅射β粒子又幅射γ射线

4.射线防护有哪几种基本方法？每种防护方法的基本原理是什么？

[提示]：射线防护方法有三种，即距离防护、时间防护、屏蔽防护，距离防护--射线剂量率与离射线源的距离平方成反比，因此尽量在距离射线源远的地方从事射线探伤工作；时间防护--人体接收射线剂量与时间成正比，尽量缩短接收时间以减少对人体的危害；屏蔽防护--射线穿过屏蔽材料时，其能量会衰减，尽量在有安全屏蔽的条件下进行工作

5.影响照相质量的散射线是如何产生的？答：射线穿过物质时，与物质发生各种相互作用，其结果是除了一部分直接前进的透射线外，还有向各个方向射出的散乱射线以及光电子，反跳电子等。光电子和反跳电子穿透力极弱，大多数被物体自身吸收，即使射到物体外，也很容易被空气吸收，对探伤质量不产生影响。散乱射线中的一部分是由光电效应引发的荧光X射线，这部分射线能量远小于透射线。例如铁的Kβ1荧光X射线能量约7keV，很容易被物体和增感屏吸收，对探伤质量也不产生什么影响。因此影响探伤质量的散射线主要是由康普顿效应和汤姆逊效应产生的，在射线能量很低（小于50keV）范围内，散射线主要由于汤姆逊效应产生，在射线能量较高范围内，散射线主要由康普顿效应产生。

6.简述Χ射线管的结构和各部分作用 答：Χ射线管

阴极 灯丝：发射电子 阴极头：灯丝支座，聚焦电子

阳极 靶：遏制电子，发出X射线 阳极体：支承靶，传递靶热量 阳极罩：吸收二次电子，减少管壁电荷，提高工作稳定性 管壳 连接两极，保持真空度

7.绘出能工作的X射线机的最基本电路图,并标明各部分名称 答:如右图所示。

8.用于X射线检测用的X射线管有哪些类型和种类？答：就焦点大小区分，可分为大焦点、小焦点和微焦点；就结构形式区分有玻璃壳管、金属陶瓷管和波纹陶瓷管；就辐射形式区分有定向曝光和周向曝光（有平靶和锥靶两种），软X射线管，棒阳极等 9.试比较射线检测与超音波检测两种方法的适用范围和局限性

[提示]：应从两种方法的灵敏度高低、检测厚度范围、易发现的缺陷形状以及安全防护和经济性等方面进行比较

10.何谓互易定律失效？它对射线照相有何影响？答：互易定律是光化学反应的一条定律，该定律指出，决定光化学反应产物质量的条件，只与总曝光量相关，即取决于照度和时间的乘积，而与这两个因素的单独作用无关，由于它指出了时间和照度的互易关系，所以称为互易定律，如果与这一定律结论有偏离，则称为互易定律失效。如果不考虑光解银对感光乳剂显影的引发作用的差异，互易定律可引伸为显影黑度只与总曝光量有关，而与照度和时间分别无关。在射线照相中，当采用铅箔增感和无增感时，遵守互易定律。设产生一定显影黑度的曝光量E=I·t，当射线强度I和时间t相应变化时，只要两者乘积E值不变，底片黑度不变。当采用荧光增感时，互易定律将会失效。I与t发生变化时，尽管I与t的乘积不变，底片黑度仍会改变。用公式描述保证底片黑度不变的前提下，曝光量E与射线强度I，时间t的关系，其形式为E=I·tp（p≠1）。互易定律是利用曝光因子公式和平方反比定律修正透照参数的基础，如果互易定律失效，则不能利用曝光因子和平方反比定律修正透照参数，这将使透照参数的选择复杂化。

11.何谓几何不清晰度？其主要影响因素有哪些？答：由于射线源都具有一定尺寸，所以照相时工件轮廓或缺陷边缘都会在底片上产生半影。这个半影宽度便是几何不清晰度Ug,缺陷的几何不清晰度Ug值计算公式为：Ug=db/(F-b),式中：d--射源尺寸；F--焦距；b--缺陷至胶片距离。技术标准中规定的几何不清晰度，通常是指透照中心部位的最大几何不清晰度，计算公式为：Ugmax=dL2/L1 ,式中：L1--射线至工件表面距离；L2--工件表面至胶片距离；d--射源公称有效焦点尺寸。由以上公式可知，Ug值与射源尺寸和工件厚度或工件表面至胶片距离成正比，与射源至工件表面距离或焦距成反比。

12.△D=(-0.434μγσ△x)/(1+n)是计算什么的公式？从这个公式中可以说明什么问题？答：这是计算缺陷（或金属丝透度计的金属丝直径）对比度的完整公式。从这个公式中可以看出影响射线检验灵敏度的主要因素，如：吸收系数μ越大，△D就越大，为此应选用尽量低的管电压；胶片衬度γ越大，△D也越大，为此应选用衬度（对比度）高的胶片和相应的暗室处理条件；几何修正系数σ越大，△D也越大，为此应选用焦点小的射线机和合适的焦距，并尽量使胶片与零件紧贴；△x越大（即缺陷沿射线方向尺寸越大），△D也越大；散射比n越大，则△D就越小，因此应设法降低散射线的影响，以将n降低到最低限度。 13.射线辐射防护检测的目的和种类有哪些？

答：辐射检测的目的是为了控制和判定电离辐射对人体的照射剂量，从而估计照射对人体的影响，以便采取更完善的辐射防护措施，防患于未然，确保放射性工作人员及周围群众的健康和安全，它包括场所辐射监测和个人剂量监测。

14.无损检测中常用的能量范围内的伽玛射线衰减是通过哪种方式产生的？答：光电效应和康普顿散射

15.产生X射线的必备条件是什么？

答：要有一定数量的电子；这些电子沿一定方向作高速运动；在电子前进的路径上，有阻止电子运动的障碍物

16.X、γ射线具有哪些主要特征？答：直线传播的电磁波，速度为光速；不受电磁场的影响；能使胶片感光；能使物质电离；能透过可见光不能透过的物质；具有反射、折射、衍射、干涉等波的性质；有生物效应

17.叙述射线穿过物质发生的三个效应与入射线能量之间的关系。答：低能射线以光电效应为主；中等能量射线以康普顿效应为优势，以光电效应结束；能量大于1.022MeV者，以电子对生成效应为主 18.何谓中子射线？

答：中子射线即中子流，中子是原子核的基本粒子之一，在放射性物质裂变时，有时会放射出中子而形成中子射线

19.对于实用的X射线，为了要用半值层公式，应以什么波长为计算半值层厚度的基准？

答：在管电压一定时，X射线强度最大所对应的波长为计算基准 20.写出窄束射线穿过物质的衰减定律公式，并注明各符号的含义。

答：I=I0e-μd 式中：I0--没有穿透物质某点的射线强度（又称为初始射线强度）；I--穿过厚度为d的试件某点后的射线强度；d--射线穿透试件的厚度；μ--线性减弱系数或称衰减系数

21.何谓放射性同位素？答：在元素周期表上占据相同位置，具有不稳定性的元素，它能自发蜕变成另一种原子核

22.X射线的能量取决于什么？答：X射线的能量大小取决于管电压 23.γ射线的能量取决于什么？答：γ射线的能量大小取决于射线源放射性同位素的种类

24.X光管阳极靶材料由钨换成钼会产生什么结果？答：提高发射X射线的效率；耐热性好

25.绘图说明胶片特性曲线由哪五部分组成？底片黑度应控制在胶片特性曲线的哪个区域？为什么要控制在这个区域？答：AB-迟钝区；BC-感光不足区；CD-正常（适量）感光区；DE-过感区；EF-负感区。底片黑度应限制在正常感光区内，因为在这个区域内底片的对比度大（曝光量有小的差异就能产生较大的黑度差），灵敏度高。 26.试述高能X射线的特殊性质。答：穿透力极强，可达500mm；射线焦点小；能量转换高；散射线少，清晰度高；透照幅度宽。 27.X射线管中为什么选用钨靶？

答：高速运动的电子撞击阳极靶时，约有1-2%的动能转换为X射线，绝大部分均转化为热能，使靶面温度升高，同时X射线的强度与阳极靶的原子序数有关，所以一般工业用X射线管的阳极靶选用原子序数大、耐高温的钨来制造

28.散乱射线是怎样产生的？它对底片有何影响？透照时如何遮挡？答：散乱射线是由射线与物质作用而产生的，如果来自工件内部，处于胶片前方，称为前方散射线，射线透过工件和胶片后打到地板、墙壁上等，均会产生散乱射线，由于它来自胶片背

面，故称背面散乱射线（包括侧壁散乱射线）；散乱射线使底片产生附加黑度，严重时全部变黑，影响底片的对比度和清晰度，降低底片的灵敏度；遮挡的方法有：采用限光器（准直器）或采用铅板在射线源侧遮挡胶片附近不需透照的部位，从而减少散乱射线对底片的影响；采用金属增感屏，前屏吸收一部分前方散乱射线，后屏减少背面散乱射线的影响；透照较厚工件时，暗盒后面用薄铅板（铅垫板）遮挡背面散乱射线；被透照工件周围尽可能保障有一定的空间，避免存放与透照无关的杂物以避免侧壁散乱射线影响。

29.高能X射线设备的主要原理是什么？答：利用超高压、强磁场、微波等技术对射线管的电子进行加速，从而获得能量强大的电子束，轰击靶面而获得高能X射线 30.X射线管焦点的尺寸大小与什么有关？

答：主要取决于X射线管阴极灯丝的形状和大小，使用的管电压和管电流对焦点大小也有一定影响。

31.周向辐射X射线管有哪两种阳极靶？答：平面阳极和锥体阳极两种形式 32.用于狭窄部位摄片的X射线管阳极是什么样的？答：棒状阳极

33.X射线荧光屏法的优缺点是什么？答：优点是：检验速度快，检验结果可即时性观察；操作简单，检测成本低；无胶片处理过程；可改变照射角度来全面观察工件内部质量。缺点是：检验结果较难做全面的永久性记录；工作人员容易疲劳；检验灵敏度较低；受穿透力限制，一般只适用于较薄的工件。

34.辐射场限制区是如何测量的？答：X射线机的辐射场尺寸是指从X射线管焦点上发出的X射线在规定距离d处，垂直于输出窗轴线的平面上，X射线辐射场的大小可用曝光拍片法测量，胶片取得足够大，可将辐射场的限制区拍摄下来，以底片最大黑度降低20%构成的边界为辐射场的尺寸

35.伽玛射线探伤装置主要由哪四部分构成？答：射源、保护罐（用铅或贫化铀制成）、操作机构和支撑装置

36.中子探伤设备包括哪几部分？答：中子源、慢化剂、准直器和像探测器

37.射线防护的基本原则是什么？答：采取一些措施，把射线工作人员以及周围其他工作人员所受的射线剂量降低到最高允许剂量（也叫安全剂量）以下，确保人身安全。 38.工业电视应配什么样的X射线机？包括哪些主要部件？答：应配备小焦点、恒电位的X射线机，包括的部件有图像增强器、摄像管及电视显示器，最新的工业电视则采用了CCD(电荷耦合器件)或CMOS来接受X射线并转换成电信号送入电脑进行信号处理及重构图像，在电脑屏幕上显示射线透视的结果

39.什么是软射线技术？答：使用软X射线管，产生的X射线束直接从铍窗口射出，避免了普通X射线管的固有滤波，能基本保持原有波长且能量较低的X射线，称为软X射线，利用其进行透照的技术，即是软射线技术，多用于人体软组织、轻金属和非金属的射线检测

40.选购X光机时，应考虑哪些条件？答：应考虑以下条件：①首先要选择穿透能力能满足工作厚度的要求；②能量相同时，尽量选小焦点的；③要考虑工作量的大小，连续生产还是断续生产；④要考虑工件的材质和形状，即是有色金属还是重金属，轴类、板材还是筒类等去选择相应的X射线探伤机种。

41.X射线机的常见故障有哪些？答：常见故障有：①X 射线管松动；②保险丝溶断；③电流表没指示或指示数很小；④电缆断线；⑤自耦变压器老化、高压指数达不到额定值；⑥发生器保护罩漏油，高压跳火；⑦X射线管失效；⑧阳极过热，毫安表针摆动较严重；⑨马达不转，发生器局部发热；⑩X射线管灯丝预热时间不够，而使灯丝老化损坏。