Нейтронна радіографія 1 страница

Відмінність нейтронної радіографії від інших методів радіографії полягає у використанні колімованих пучків нейтронів. У основі нейтронної радіографії лежить експонентний закон послаблення потоку нейтронів внаслідок їх взаємодії з ядрами речовини. Згідно з цим законом послаблення пучка нейтронів з даною енергією при проходженні через поглинач виражається рівнянням

, (5.26)

де N_o – кількість нейтронів в первинних пучках;

N – кількість нейтронів після проходження через шар поглинаючої речовини товщиною х, см;

z – кількість ядер, що доводяться на 1 см³ поглинача;

s – ефективний поперечний перетин, см².

Величина s визначає ймовірність розсіювання або захоплення нейтронів речовиною і може розглядатися як площа кола, описаного з центра ядра, попадаючи в який, нейтрон взаємодіє з ядром. Ефективний перетин взаємодії нейтрона з ядром збільшується з пониженням енергії нейтрона. Це зумовлює застосування для цілей нейтронної радіографії теплових і проміжних нейтронів. Теплові і проміжні нейтрони отримуються за рахунок сповільнення швидких нейтронів легкими елементами. Розсіюючись на атомах середовища, нейтрони сповільнюються до швидкості, відповідної тепловій рівновазі з навколишньою речовиною.

При нейтронній радіографії як детектор нейтронів використовують переважно різні світлочутливі плівки, що застосовуються в поєднанні зі спеціальними металевими екранами у вигляді фольги. Як підсилюючі екрани застосовують матеріали з кольорових і рідких металів, в яких під дією нейтронів виникають ядерні реакції з утворенням іонізуючих випромінювань. Металеві екрани (фольга) перетворюють нейтронний потік в потік g-фотонів і b-часток. Інтенсивність b- або g-випромінювання, що випускається різними ділянками фольги, пропорційна кількості нейтронів, що потрапили на цю ділянку. Енергетичний спектр та інтенсивність b- і g-випромінювань залежать від енергії нейтронів і матеріалу фольги.

Розрізняють два методи нейтронної радіографії: прямий і переносний. При прямому методі фотоплівка і посилюючий металевий екран, що передає зображення, вміщуються разом в потік нейтронів за об'єктом, що опромінюється. На світлочутливий шар фотоплівки впливають повторні випромінювання, що утворюються внаслідок захоплення нейтронів ядрами матеріалу підсилюючого екрана. При переносному методі за об'єктом, що опромінюється, встановлюється тільки підсилюючий екран, на якому утворюються приховані зображення (у вигляді включень радіоактивних ядер). Фіксація зображення на фотоплівці проводиться шляхом щільного поєднання екрана і плівки, внаслідок чого фотоплівка зазнає впливу випромінювань, що випускаються радіоактивними ядрами екрана. Перевагою прямого методу є швидкість реєстрації, недоліком – одночасне фіксування плівкою нейтронного потоку і випромінювань, що випускається об'єктом, який контролюється. Переносний метод не є швидкодіючим, але проте усуває вплив супутнього g-випромінювання.

Нейтронна радіографія може служити цінним доповненням до рентгено- або гаммаграфії, оскільки за допомогою їх комбінації можна отримати різні зображення одного і того ж об'єкта. Ця відмінність зумовлена тим, що масовий коефіцієнт поглинання рентгенівського або g-випро-мінювання (при фіксованій енергії випромінювання) змінюється від елемента до елемента небагато. Причому масовий коефіцієнт поглинання випромінювання із збільшенням маси атома збільшується. Коефіцієнт поглинання теплових нейтронів для більшості легких елементів значно більший, ніж для важких. Така відмінність в поглинанні дозволяє методом нейтронографії чітко виявляти такі компоненти і структурні деталі, які не виявляються методами рентгено- або гаммаграфії.

Нейтронна радіографія знайшла застосування для контролю радіоактивних елементів опроміненого ядерного пального. Контроль їх за допомогою рентгенівського або

g-випромінювання ускладнений через опромінення плівки випромінюванням елемента, що контролюється. Застосування переносного методу нейтронної радіографії дозволяє позбутися впливу випромінювання об'єкта, що контролюється, оскільки фольга з індію, срібла або диспрозію, що використовуються як засоби, що передають зображення на плівку, нечутливі до g-випромінювання, а фіксують лише зображення ділянок досліджуваного зразка, що утворилися внаслідок опромінення їх нейтронами.

Найбільше значення нейтронна радіографія має для дослідження важких металів і водневих матеріалів. Цим методом можна дослідити:

а) дифузійні процеси в багатошарових матеріалах;

б) перерозподіл елементів в матеріалах внаслідок таких технологічних процесів, як зварювання, паяння і т. п.;

в) взаємне розташування окремих частин конструкції тепловиділяючих елементів (твелів) ядерних реакторів;

г) гомогенність твелів;

д) якість радіоактивних зразків;

е) будову тонких шарів біологічних об'єктів і т. ін.

5.4 Електрорадіографія

Суть електрорадіографії полягає в перетворенні початкового радіаційного зображення в рельєф електричного потенціалу на напівпровідниковій пластині з наступним перетворенням його в радіографічне зображення. До цього методу відноситься сукупність способів отримання зображення на поверхні, електричні властивості якої змінюються відповідно до енергії рентгенівського або γ -випромінювання, сприйнятого цією поверхнею. Якщо зарядити пластину з такого матеріалу електричним зарядом до певного рівня, а потім піддати її опроміненню рентгенівським або γ -випромінюванням, то величина залишкового заряду на будь-якій ділянці пластинки буде однозначно пов'язана з інтенсивністю випромінювання, яке падає на дану її ділянку,

причому залишковий заряд буде тим менший, чим більша інтенсивність випромінювання. У тих місцях пластинки, на які попало випромінювання, що пройшло через який-небудь дефект (непроварення, раковину, пори), залишковий заряд буде меншим, ніж в інших місцях пластинки. Таким чином, в пластинці утвориться приховане електростатичне зображення, що має найбільшу щільність в зонах, підданих найменшому опроміненню.

Для виявлення прихованого зображення не потрібні ніякі виявляючі розчини. Зображення виявляють за допомогою сухих фарбувальних речовин, в зв'язку з чим весь процес отримав назву ксерографії (від грец. – сухий), а пластинки – ксерографічних. Як джерела випромінювання для просвічування виробів можна використати ті ж установки, що і в радіографії.

Ксерографічну пластинку можна використати багато разів, якщо вона не має пошкоджень від необережного поводження; вона не псується при випадковому експонуванні світлом, рентгенівським або -випромінюванням. Ксерографічне зображення може бути виявлене усього через декілька секунд після закінчення експонування. Процес отримання знімка складається з наступних стадій: електричної сенсибілізації ксерографічної пластинки, просвічування деталей рентгенівським або -випромінюванням на пластинку, проявлення ксерографічної пластинки для отримання видимого зображення, перенесення зображення з пластинки на іншу поверхню, наприклад, папір для отримання постійного знімка, видалення з пластини відбитка і підготовки її до повторного використання.

У наш час широке застосування отримують ксерографічні пластинки, що складаються з полірованого провідного елемента, на який нанесений тонкий шар чутливого до випромінювання матеріалу. Провідний елемент повинен забезпечувати високу механічну міцність пластинки, і на його поверхню повинен добре наноситися чутливий шар. Як провідний елемент можна використати листовий алюміній, латунь, скло або папір з провідним покриттям, стальну фольгу і інший відповідний матеріал.

Як чутливий шар можна наносити селен, сірку і інші матеріали, що належить до класу напівпровідників. Найбільш широко застосовують алюмінієві підкладки, на поверхню яких шляхом розпилення у вакуумі нанесений аморфний селен. Розмір таких пластинок можна довести до 350 450 мм. Якщо фоточутливі шари даних пластинок не зазнають опромінення, то вони є добрими ізоляторами з питомим опором порядку 10¹² – 10¹⁵ Ом× см, величина якого зменшується в 100 – 100000 раз при опроміненні рентгенівським або γ -випромінюванням.

Без попередньої обробки ксерографічні пластинки є нечутливі до рентгенівського випромінювання, в зв'язку з чим вони не псуються, як рентгенівські плівки, при впливі на них радіації. Щоб ксерографічна пластинка виявилася чутливою до впливу випромінювання, її необхідно попередньо спеціально обробити – сенсибілізувати. Процес сенсибілізації складається в нанесенні рівномірного електричного заряду на чутливу поверхню пластинки. Швидкість розрядки ксерографічної пластинки залежить від інтенсивності падаючого випромінювання, товщини і густини матеріалу, що просвічується.

При просвічуванні виробів на ксерографічні пластинки доцільно застосовувати підсилюючі екрани, ті, що мають прошарок з важких металів (свинець, олово, вісмут) між підкладкою і фоточутливим шаром. Їх застосування дозволяє збільшити контрастність і чіткість зображення. Особливо ефективне застосування свинцевих екранів у разі просвічування виробів жорстким рентгенівським і -випромі-нюваннями. Застосовувати флуоресцентні екрани недоцільно, оскільки через велику зернистість флуоресцентного шару і неможливість створити тісний контакт між флуоресцентним екраном і чутливим шаром зарядженої пластинки (торкання до зарядженої пластинки відводить заряд з її поверхні) сильно знижується чіткість зображення.

Для отримання видимого зображення експоновані пластини проявляють, при цьому витримка експонованих пластин перед проявленням не повинна перевищувати декількох годин. Найбільш простим і дешевим є проявлення шляхом осадження на її поверхню частинок пігменту. Кількість частинок, що випадають в осад на поверхню пластинки, пропорційна густині заряду її поверхневого шару. Ці частинки заряджаються, наприклад, внаслідок трибоелектричного ефекту, і утримуються на прихованому зображенні електростатичними силами, виникаючими між зарядом пластини і зарядом пігментних частинок.

Застосовують декілька методів, за допомогою яких можна направляти на ксерографічні пластинки заряджені пігментні частки: метод каскадного проявлення, метод проявлення порошковою хмарою і т.д.

При каскадному проявленні порошок-проявник складається з суміші дрібних частинок пігменту з відповідними трибоелектричними властивостями і великого гранульованого несучого матеріалу. Останній вибирають з трибоелектричних серій таким чином, щоб порошок пігменту після відділення його від несучих частинок мав досить великий заряд трибоелектрики. Частинки пігменту мають в діаметрі 0, 1 – 20 мкм; несучі частинки набагато більші – до 200 – 300 мкм. Такий порошок-проявник зручно наносити на експоновану пластинку в лотку, що гойдається. Внаслідок багаторазового похитування лотка (2 – 10 разів) порошок розподіляється досить рівномірно відповідно до величини потенціалу чутливого шару пластинки, виявляючи при цьому приховане електростатичне зображення. Густина прилиплого шару порошку тим вища, чим більший заряд чутливого шару ксерографічної пластинки. Процес проявлення закінчується, як тільки відбиток стає видимим, і триває 5 – 10 сек.

Широко застосовують метод проявлення порошковою хмарою. Для цього касету з ксерографічною пластинкою вміщують в спеціальний пристрій над вібратором таким чином, щоб чутливий шар пластинки з прихованим зображенням був направлений вниз, до вібратора. Потім кришку касети відкривають. При проявленні чутливий шар експонованої пластинки стикається з хмарою тонко помеленого порошку, яка створюється спеціальним вібратором. Із вібратора порошок викидається через отвір діаметром 3 мм. Частинки порошку труться одна до другої, в результаті частина їх заряджається позитивно, а частина негативно. На шляху хмари порошку між вібратором і плас-тинкою встановлюється круглий електрод діаметром 37, 5 мм, який приєднаний до позитивного потенціалу в 12 кВ. Цей електрод розташований на відстані 120 мм над вібратором і служить для фільтрації негативно заряджених частинок, які притягуються і прилипають до електрода. У завислому стані залишаються тільки позитивно заряджені частинки. Останні, прилипаючи до поверхні зарядженого шару ксерографічної пластинки відповідно до величини заряду пластинки, виявляють приховане електростатичне зображення. Тривалість проявлення становить 30 – 40 сек.

Тривалість експозиції при просвічуванні виробів рентгенівським або -випромінюванням на ксерографічні пластинки залежить від енергії і інтенсивності випромінювання, товщини і щільності матеріалу, що просвічується, фокусної відстані, чутливості ксерографічноЇ пластинки, яка застосовується для випромінювання даної енергії, від підсилюючих екранів, що застосовуються, якості селенового шару і величин заряду пластини. При однакових умовах просвічування тривалість експозиції на ксерографічні пластинки, звичайно, менша, ніж на рентгенівську плівку; відмінність тим більша, чим нижча енергія випромінювання.

Відоме широке застосування підсилюючих екранів в радіографії з метою скорочення експозиції. Але зіткнення свинцевого екрана з ксерографічною пластинкою розряджає фоточутливий шар, і сенсибілізація зникає. Тому при електрорадіографії рекомендується використати видозмінений підсилюючий екран шар важких металів, розташований між селеновим шаром і підкладкою.

Для підвищення чутливості електрорадіографії пропонується наносити на ксерографічну пластинку додатковий шар люмінесцентної речовини. Таким чином, пластинка складається з чотирьох послідовно розташованих шарів: основи, електропровідного шару (для металевої підкладки), шару люмінесцентного фосфору і селенового шару. При опроміненні кожний фотон випромінювання спричиняє виділення з люмінесцентного шару декілька фотонів видимого світла. Четвертий шар може складатися з селену або іншої фотопровідної речовини.

Якість електрорадіографії можна підвищити також, розташувавши між світлочутливим шаром і металевою або металізованою основою тонку плівку (50 – 80 мкм) з ізоляційного матеріалу, що грає роль діелектрика в конденсаторі. Якість зображень поліпшується з наступних причин: на металеву основу можна подавати більш високий потенціал, що сприяє ефективній електризації світлочутливого шару і інтенсивному осадженню фарбувальної речовини при вияві; ізолююча плівка перешкоджає переходу вільних електронів з основи в світлочутливий шар до експозиції; при експозиції проміжна плівка, виготовлена з скловидного селену, сприяє збільшенню числа носіїв зарядів, звільнених кожним фотоном.

Практично роздільну здатність електрорадіографії визначають розмір пилинок виявляючої речовини і спосіб його нанесення. При сухому способі проявлення роздільна здатність може досягати 60 ліній/мм. Чутливість цього методу залежить від енергії випромінювання, міри ослаблення випромінювання в матеріалі, роздільної здатності ксерографічних пластин і процесу проявлення (властивостей виявляючого порошку і способу його нанесення). У разі перенесення ксерографічного зображення на папір чутливість методу залежить також від способу перенесення зображення. Прийнято вважати, що чутливість електрорадіографічного. методу приблизно одного порядку з радіографічним при використанні для радіографії дрібнозернистих рентгенівських плівок.

До переваг електрорадіографії відносяться: висока якість зображення, велика швидкість операцій і сухий метод проявлення. При сухому проявленні не потрібно складних хімікатів, водопостачання і тривалих операцій. У деяких випадках можна обійтися і без темної кімнати.

Однак цей метод має обмеження, суттєвим з яких є неможливість його використанні для масового контролю виробів на стрічці конвеєра. Розміри ксерограм обмежені габаритами ксерографічної пластинки, для знімання деталей великих габаритів необхідно проводити просвічування дільницями. Селеновий шар неміцний і може легко подряпатися і ламатися. На поверхні пластини можуть з'являтися плями або тріщини, які утруднюють виявлення дефектів. Відмічені недоліки не можуть служити перешкодою для розвитку цього методу, бо всі вони викликані недосконалістю технології виготовлення окремих фоточутливих пластин і можуть бути усунені надалі.

5.5 Радіоскопія

Зберігаючи такі переваги радіографії, як можливість визначення характеру і форми дефекту, що виявляється, радіоскопія дозволяє дослідити матеріал (виріб) безпосередньо в момент його просвічування. Методи радіоскопії засновані на просвічуванні деталей (виробів) проникаючим іонізуючим випромінюванням, перетворенні радіаційного зображення деталі в світлове або електронне зображення і передачі цих зображень на відстань за допомогою оптики або телевізійної техніки з подальшим аналізом зображень на екрані оптичного пристрою або телевізійного приймача (рис. 5.19).

1 – рентгенівський випромінювач; 2 – пучок рентгенівського випромінювання; 3 – ОК, 4 – перетворювач випромінювання;

5 – дзеркало; 6 – об'єктив; 7 – передаюча телевізійна камера;

8 – відеоконтрольний пристрій

Рисунок 5.19 – Схема контролю радіоскопічним методом

При радіоскопії однорідний але інтенсивний потік іонізуючого випромінювання, пройшовши через об'єм досліджуваний з дефектом, перетворюється в неоднорідний потік і несе в собі приховану інформацію про дефекти об'єкта. Для перетворення прихованого радіаційного зображення в світлотіньове або електронне зображення використовують явища люмінесценції кристалічних речовин під дією іонізуючого випромінювання і фотоефект під дією цього випромінювання або викликаної ним люмінесценції. Перетворення світлотіньового або електронного зображення в електричний сигнал і відтворення зображення при телепе-редачі неможливі без повторної електронної емісії. У радіо-скопії ці фізичні явища звичайно використовують в поєднанні один з одним.

На принципах люмінесценції заснована дія флуороскопічних екранів, сцинтиляційних кристалів, вхідних екранів електронно-оптичних і інших перетворювачів, робоча речовина яких (люмінофор) світить під дією рентгенівського або g-випромінювання. Люмінесценцію під дією електронів використовують в приймальних телевізійних трубках кінескопах, а також в електронно-оптичних перетворювачах і підсилювачах зображень.

У залежності від вигляду зовнішнього впливу розрізнюють наступні основні види люмінесценції, що застосовуються в радіоскопії: рентгенолюмінесценція, виникаюча внаслідок взаємодії рентгенівського або g- випро-мінювання з речовиною люмінофор; нейтронна люмі-несценція, виникаюча внаслідок взаємодії нейтронів з ядрами атомів речовини; електролюмінесценція, виникаюча під дією змінного електричного поля; термолюмінесценція, пов'язана з тепловим впливом на тіла. Люмінесценція ряду речовин може бути зумовлена також впливом на них електронів, ядер атомів a-частинок, протонів і інших заряджених часток.

У залежності від характеру взаємодії іонізуючих випромінювань з речовиною для їх реєстрації застосовують різні люмінофори.

У радіоскопії перетворювачами іонізуючих випромінювань у видиме світло служать флюроскопічний екран, сцинтиляційний кристал, електронооптичний перетворювач і електролюмінесцентний екран. Два останніх перетворювачі одночасно і підсилювачі яскравості зображень.

Особливе положення займає рентгеновідикон, що є перетворювачем ІВ у електричні сигнали. Для посилення яскравості зображень застосовують також електронооптичні підсилювачі видимого світла і телевізійну техніку. Зображення дефекту на перетворювачі рентгенівського або

g-випромінювання створюється нерозсіяним випромі-нюванням. Нерозсіяне випромінювання вуалює зображення, що отримується. Мінімальний розмір дефекту, що виявляється в напрямі, перпендикулярному до просвічування, визначається роздільною здатністю перетворювачів.

Перетворювачі і підсилювачі яскравості в повній мірі не вирішують проблеми радіаційної безпеки; її забезпечують телевізійні установки, які передають рентгенівське зображення на безпечну відстань і одночасно дозволяють посилити яскравість і збільшити зображення дефектів. Для цих цілей застосовують промислові (прикладні) телевізійні установки замкненого типу, в яких відеосигнал передається по коаксіальному кабелю. Прикладні телевізійні установки розрізняють за типом передаючих телевізійних трубок, що використовуються в них, які призначені для перетворення оптичного зображення в систему електричних сигналів, надалі передаються телевізійним каналом зв'язку і відтворюються на приймальній телевізійній трубці у вигляді оптичного зображення, еквівалентного тому, що подається на вхід телевізійної системи.

Суперортикон – передаюча телевізійна трубка з перенесенням зображення і двосторонньою мішенню, найбільш чутлива до світла і тому призначена для передачі оптичних зображень низької яскравості. Перетворення оптичних зображень в суперортиконі засноване на зовнішньому фотоефекті.

Розрізнюють два основних види фотоелектричного ефекту: зовнішній і внутрішній. Обидва вони характеризуються виникненням в твердому тілі носіїв електричного струму під дією падаючого на тіло випромінювання.

Зовнішнім фотоефектом називають емісію електронів з поверхні речовини у вакуумі або газі під дією падаючого на цю поверхню світлового випромінювання. Внутрішнім фотоефектом або фотопровідністю називають збільшення електропровідності деяких речовин під дією електромагнітного випромінювання.

Відикон – це передаюча телевізійна трубка з фоторезистивним шаром. У ньому перетворення оптичного зображення в послідовність електричних імпульсів засноване на внутрішньому фотоефекті. Відикон задовільно працює при порівняно високій яскравості оптичних зображень.

Установки, що працюють за схемою “електронооптичний перетворювач – телевізійна система на основі суперортикона або відикона”, набули поширення в промисловості.

Основною вимогою, що пред'являється до радіоскопії виробів, є отримання найвищої чутливості до дефектів. Під чутливістю радіоскопічного методу розуміють мінімальний розмір, що виявляється по світловому зображенню дефекта в напрямі просвічування, виражений в процентах від товщини матеріалу, що просвічується або в міліметрах. Чутливість, отриману в першому випадку, називають відносною, а у другому – абсолютною.

Розрізнюють два види відносної чутливості, що визначається по еталонах: контрастну і детальну. Контрастна чутливість визначається як виражене в процентах відношення мінімального ступінчастого приросту товщини матеріалу деталі, що просвічується, яке можна помітити на зображенні до всієї товщини матеріалу цього об'єкта. Детальна чутливість визначається товщиною еталона, вираженою в процентах від товщини матеріалу об'єкта, що просвічується, при якій на зображенні об'єкта виразно видні отвори, канавки або інші поглиблення еталона. Детальна чутливість характеризує разрізняльність деталей зображення. Чутливість радіоскопії до дефектів визначається декількома чинниками: енергією і інтенсивністю випромінювання, що застосовується, ефективністю реєстрації його екраном, товщиною і густиною матеріалу, що контролюється, роздільноюою здатністю і спектральним складом свічення флуороскопічного екрану. Всі ці чинники взаємопов'язані, і зміна одного з них може вплинути на інші.

При просвічуванні сплавів на основі заліза, титану, алюмінію і магнію товщиною до 10 мм рентгенівським випромінюванням (еталони мали ширину борозенок 5 мм) чутливість радіоскопії виявилася не краще за 4 % (рис.5.20).

1 – радіографія, 2 – ЕОП з додатковою оптикою; 3 – ЕОП і телевізійна система; 4 – флуороскопічний екран

Рисунок 5.20 – Порівняльні дані для чутливості методів радіографії і радіоскопії при просвічування сталі

Для магнію товщиною 15 – 25 мм вона підвищується до 2, 5 %, що пояснюється застосуванням більш м'якого випромінювання і більш високою яскравістю свічення екрана, чим при просвічуванні важких металів. Отримана чутливість в 5 – 8 раз гірша чутливості радіографічного методу (чутливість останнього при просвічуванні тієї ж товщини металів може досягати 0, 5 %). Низька чутливість до дефектів виробів, що просвічуються на флуороскопічний екран, визначається насамперед його низькою роздільною здатністю, яка залежить від внутрішньої нерізкості екрана, що визначається товщиною люмінесцентного шару і його зернистістю, і від геометричної нерізкості просвічування, що визначається розмірами джерела випромінювання, відстанню між об'єктом і екраном і фокусною відстанню.

З аналізу даних випливає, що чутливість методу з використанням ЕОП і телеустановки приблизно в два рази вище, ніж при використанні звичайного екрану, і в три рази нижча радіографічної. У разі застосування ЕОП і додаткової оптики виявлюванність дефектів трохи краща, ніж при використанні телевізійної установки. Однак, незважаючи на значні переваги об'єднання ЕОП і суперортикона за допомогою оптичної системи, ефективність такої установки невелика, оскільки коефіцієнт передачі становить практично 2 – 5 %. Це означає, що при 1000-кратному посиленні перетворювача яскравість зображення на фотокатоді суперортикона буде лише в 20 – 50 раз перевищувати яскравість свічення звичайного екрана.

Ефективність такої установки знижується ще тому, що в системі “ЕОП – фотокатод телевізійної трубки” неминуче чотирикратне перетворення енергії:

1) рентгенівське зображення у світлове зображення на вхідному екрані ЕОП;

2) світлове зображення у електронне зображення на вхідному екрані ЕОП;

3) електронне зображення у світлове зображення на вихідному екрані ЕОП;

4) світлове зображення з ЕОП у електрони з фотокатода трубки.

Для рентгенівського екрана і телевізійної трубки характерні перше і останнє перетворення. При кожному перетворенні втрачається певна частка енергії і гіршає якість зображення. З цієї точки зору доцільно застосовувати передаючі телевізійні трубки, чутливі безпосередньо до рентгенівського випромірювання, що значно підвищує ефективність перетворення рентгенівського випромінювання у відеосигнали. Широке поширення отримали рентген-відикони – передаючі трубки типу відикон, що створюють відеосигнал під дією цих видів випромінювання.

На рис.5.21 наведені результати дослідження детальної статичної чутливості методу радіаційної інтроскопії, тобто чутливості, отриманої для нерухомих об'єктів. Просвічування проводилося при фокусній відстані 350-500 мм і максимально допустимому анодному струмі. Напруження на трубці, відстань від екрана перетворювача до деталі і інші параметри підбирали оптимальними для отримання найкращої чутливості методу.

Чутливість методу, що визначається для рухомих об'єктів, називають динамічною.

1 – рентгено-телевізійна система з рентгеновідиконом;

2 – сцинтиляційний кристал CsI(Tl) і телевізійна установка із суперортиконом -17

Рисунок 5.21 – Чутливість методу (по ступінчастих еталонах з отворами) при контролі стальних деталей з використанням різних перетворювачів і рентгенівського апарату РУП-150-10

При русі об'єкта, що контролюється перед екраном перетворювача динамічна чутливість змінюється в порівнянні зі статичною завдяки двом конкуруючим процесам. З одного боку відбувається подовження зображення, що знижує пороговий контраст і поліпшує чутливість методу. З іншого боку, пороговий контраст збільшується завдяки розмиттю зображення дефекту, що погіршує чутливість. Останнє є таким, що переважає, і чутливість, як правило, гіршає при рушенні об'єкта, що контролюється, і тим в більшій мірі, ніж вище швидкість об'єкта і чим більше інерційність радіаційного інтроскопа.

Застосування рентгено-телевізійної системи з флуо-роскопічним екраном показало (рис. 5.22), що з підвищенням швидкості переміщення об'єкта, що контролюється спостерігається тенденція до безперервного погіршення динамічної чутливості. Порівняно менше погіршення чутливості спостерігається при контролі виробів з більш щільних матеріалів, що пояснюється більш високою контрастністю зображень дефектів, що виявляються в цих матеріалах.

Рисунок 5.22 – Залежність чутливості методу (по ступінчастих еталонах з отворами) з використанням флуороскопічного екрана, рентгенівського апарату РУП-150/300-10 і телевізійної системи з суперортиконом 17 від швидкості переміщення деталей з магнієвих сплавів різної товщини (цифри біля кривих)

Використання рентгено-телевізійних систем на основі рентгеновідиконів показало помітне погіршення чутливості методу із збільшенням швидкості переміщення об'єкта. Аналізуючи експериментальні дані, можна констатувати, що в залежності від якості вузлів, що застосовуються, і елементів радіаційні інтроскопи, що використовують флуороскопічні екрани, сцинтиляційні кристали і ЕОП, дозволяють без істотного погіршення чутливості методу (не більш ніж в 1, 5 рази) провести контроль якості деталей, що переміщаються з швидкістю до 1 – 1, 5 м/хв. Для досліджених рентгено-телевізійних систем на основі рентгеновідиконів при тому ж погіршенні чутливості методу швидкість виробів, що контролюються, не повинна перевищувати 6 – 10 см/хв.