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1、Se75γ射線源的曝光時(shí)間計(jì)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(yàn)所廣州510050)摘要:通過(guò)對(duì)Se75γ射線源的特性分析,參考曝光時(shí)間計(jì)算的表格法和公式法,研發(fā)出Se75源曝光時(shí)間的快速計(jì)算儀器;通過(guò)拍片工藝試驗(yàn),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(shí)間計(jì)算優(yōu)化透照工藝EXPOSURETIMECALCULATIONTECHNICALANALYSISOFγSOURCESe75FengHuaping
2、(GuangzhouInstituteofBoilerPressureVesselSupervisionInspectionGuangzhou510050)Keywds:γsourceSe75ExposuretimecalculationExcellentexposuretechnical近年來(lái)研制成功的第二代Se75γ射線源從原來(lái)的單質(zhì)硒改進(jìn)成為熱穩(wěn)定性高、強(qiáng)度高的金屬硒化物;射源形狀從原來(lái)的圓柱形改進(jìn)成為準(zhǔn)球形,焦點(diǎn)尺寸比原來(lái)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?yàn)橛羞@些優(yōu)點(diǎn),新一代Se75源推出市場(chǎng)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(guó)使用時(shí)間還不長(zhǎng),探傷人員對(duì)它還有
4、一個(gè)認(rèn)識(shí)過(guò)程。特別是目前未見到關(guān)于它的曝光時(shí)間的快速計(jì)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(shí)間比Ir192源要長(zhǎng)(經(jīng)試驗(yàn),相同條件下,Se75曝光時(shí)間約為Ir192的1.8-3.0倍),有時(shí)還比X射線曝光時(shí)間要長(zhǎng)。如何根據(jù)它的性能特點(diǎn)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(wèn)題。本文就這方面的內(nèi)容作分析探討。一Se75源對(duì)鋼鐵工件的曝光時(shí)間計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)[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(duì)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(jì)算器之中。儀器使用時(shí),首先調(diào)出要求計(jì)算的數(shù)學(xué)程序,然后通過(guò)人機(jī)對(duì)話,根據(jù)儀器的提問(wèn),向儀器輸入有關(guān)探傷數(shù)據(jù),如:膠片達(dá)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(shí)間T(天);射源出廠時(shí)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(jì)算出曝光時(shí)間(用時(shí)、分、秒顯示)。由于計(jì)算器有體積小、重量輕、攜帶容易、計(jì)算速度快、計(jì)算結(jié)果數(shù)字顯示等優(yōu)點(diǎn),故特別適合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用,成為探傷人員手中一件方便實(shí)用的計(jì)算工具。二Se75源對(duì)工件透照的工藝試驗(yàn)和結(jié)果分析:通過(guò)對(duì)Se75源的曝光時(shí)間計(jì)算,發(fā)現(xiàn)其曝光時(shí)間普遍比Ir192和X射線的曝光時(shí)間長(zhǎng),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(shí)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(jì)算曝光時(shí)間約為5分鐘。這與Ir192曝光時(shí)間2分40秒相比,曝光時(shí)間約增加83%;與X射線曝光時(shí)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(shí)間的明顯增加,就使拍片效率顯著降低,這樣對(duì)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(wèn)題。為了盡可能縮短Se75的曝光時(shí)間,筆者從影響曝光時(shí)間的一些因素進(jìn)行了拍片工藝試驗(yàn)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(duì)曝光時(shí)間的影響(表二)表二底片編號(hào)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(shí)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(shí)間也明顯增加,這也驗(yàn)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(shí)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(shí),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(shí)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(duì)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(shí)間。2不同底片黑度對(duì)曝光時(shí)間的影響(表三)表三底片編號(hào)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(shí)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(duì)曝光時(shí)間的增加也是相當(dāng)明顯的。因此,除非驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)有特別的規(guī)定,我們?cè)?/p>
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