简答连续X射线产生机理

已知固有不清晰度Ui与管电压千伏值KV的关系式为Ui=0.0013KV算固有不清晰度Ui值，并计算出总的不清晰度U值为多少？ 已知T=40mm,F=600mm,b=T+2△T=40+4=44mm,d=2mm 求：Ugmax ，Ui,U ;

(1) Ugmax = db?0.79

，试计 E2 = 53.9 mA2min

答: 需要的曝光量为53.9 mA2min 。

4.5用THX-2705TD射线机透照某一试件，原透照管电压为220kV，管电流为5mA，曝光时间3分钟，焦距700mm，现透照管电压不变，将焦距扩大为800mm，如果想得到相同黑度底片，应如何选择管电流和时间？ 已知：i1 = 5mA t1 = 3min F1 = 700mm F2 = 800mm

求：i2 t2 解：由公式 i1?t1fdb=2344/(600-44)=0.158mm

F?b=0.00133300

0.79

(2) Ui=0.0013KV

2

2

0.79

=0.118mm

(3) U=(Ug+Ui)=0.2mm

答：照相几何不清晰度Ug为0.158mm, 固有不清晰度Ui为0.118mm, 总的不清晰度U为0.2mm。

3.10 透照无加强高的焊接接头时，气孔部分的透射线比无气孔部分的透射线总强度（包括了散射线强度）增大了50%，若底片黑度范围内的胶片G值为3.5，求气孔和无气孔部位的射线照相对比度。 解：△D=D2-D1=G. △lgE= G.lgE2/E1=3.5lg1.5=0.616

答：有气孔部位与无气孔部位的射线照相对比度0.616。. 4.1 按JB/T4730.2-2005标准AB级进行检测，焦点尺寸d=3mm ，工件至胶片距离40mm ，求焦距 最小为多少mm？ 已知: d =3mm b =40mm

求 ：Fmin

23231/2

F12?i2?t2F2F22 得

2 I23t2 = i1?t1= 5?37002F12?8002

I23t2 ≈ 20 mA2min

取 i2 = 5mA ， t2= 20÷5= 4 min 答: 管电流为5mA ，曝光时间为4 min 。

4.6透照某工件，用铅增感屏，原管电压250kV，管电流5mA，曝光时间5min，焦距600mm，现改管电流为6mA，焦距800mm，其他条件不变，要保持底片黑度不变，求曝光时间为多少？

已知: i1 = 5mA t1 = 5min F1 = 600mm i2 = 6mA F2 = 800mm

求: t2 解： i1?t1解： fmin≥10d2b =1033340=351(mm)

F12?i2?t2 t2 = i1?t1?F22

22F2i2?F1 = 7.4 min

Fmin = 351+40=391(mm) 答: 焦距最小为391mm 。

4.2在X射线透照时，选用管电流为5 mA，曝光时间为10 min，求其曝光量为多少？

已知: I = 5 mA t = 10 min

求: E

解: E = I 3t = 5310=50 mA2min 答: 其曝光量为 50 mA2min 。

4.3透照厚度为20mm 的焊缝，焦距为700mm时，曝光量为15mA2min ,若其它条件不变，焦距延长到800mm时，欲达到同样底片黑度，求其曝光量应为多少？

已知: F1 = 700mm E1 = 15mA2min F2 = 800mm

求: E2 解:

t2 =

5?5?80026?6002答: 曝光时间为 7.4 min 。 4.7测得离77192Irγ

源1米处照射率为6伦/时，用此源透照距源500mm，

厚度为20mm的工件，为了获得底片黑度D=2.5，胶片上需要600毫伦的照射量，试计算需曝光多少分钟（已知μ=0.693cm,n=2）？

已知：R0 =1000mm I0 =6R/h T =20mm R1 =500mm μ=0.693cmn=2 求：t

解：500mm处照射率为：I1=I0R0/ R1=631000/500=24R/h=400mR/min 穿透工件后的照射率：I2=I1e(1+n)=4003emR/min

-uT

-0.69332

2

2

2

2

-1

-1

3(1+2)=300

E1F12?E2F22 E2 = F222F1E1 = 80027002mA2min ?15 ≈ 19.6

已知获得黑度2所需照射量为600 mR，则曝光时间：t = 600/300=2min

答：曝光时间为2分钟。 4.8用77192答: 其曝光量应为19.6 mA2min 。

4.4焦距为1m时需要的曝光量为110mA.min，若将焦距缩短到0.7m时，试求需要的曝光量为多少？

已知：F1 = 1m E1 =110mA.min F2 = 0.7 m

求： E2

Irγ

源中心透照环向对接接头，焦距为500mm,曝光时间为30

min，得到满足要求的底片，30天后用该源仍采用中心透照厚度相同,但焦距为700mm的环向对接接头，求曝光时间应为多少min ？

E1F1?2 解:

E2F22 E2 =

F2F122E1=

0.7?110 212 已知：t1 = 30min F1 = 500mm F2 = 700mm， 求：t2

解： Ir-192的半衰期为75天，则30天后，放射源强度比值为：

9

A2A11= (

2 E2=E12Ψi=20310

) n = 30 =0.4

n

0.12

≈26.4 mA2min

答: 所需曝光量为 26.4 mA2min 。

4.12用某种胶片透照工件，当曝光量为20mA2min时，底片黑度为1.5，如果其他条件不变，要将黑度提高到2.5，求所需曝光量为多少（由胶片特性曲线查得黑度为2.5和1.5时所对应的曝光量对数差为1）？ 已知: E1 = 20mA2min lgE2-lgE1=1

求: E2

75= 0.758

故 A2= (1)

2A1

0.4

A1?t1F12?A2?t2 t2= A1?t1?F22

22A2?F1F222 t2 = 30?700 ≈ 77.6 min

解：lgE2-lgE1 = lg

0.758?500答: 曝光时间应为77.6 min 4.9用30310Bq的7711

E2E1= 1

192Ir透照某工件，焦距1200mm，曝光10min，可得

E2 =103E1 = 10320 = 200mA2min 答: 所需曝光量为200mA2min 。

4.13 用X射线机透照母材厚度为24mm的钢制对接接头，当选用T3型胶片，铅增感，管电压220kV，焦距700mm，曝光量为15mA2min时，底片黑度为2.5，若其它条件不变，改用T2型胶片透照该工件时曝光量应为多少（由胶片特性曲线上查得黑度为2.5时T3型胶片和T2型胶片曝光量分别

到底片黑度2.5，经过1个半衰期后用同样曝光时间透照相同工件，要保持底片黑度不变，求此时焦距应为多少mm？

已知: A1 = 30310Bq F1 = 1200mm t1 = t2 = 10 min N = 1 求: F2

解： 经过1个半衰期

192

11

Ir 强度为A2

11

为E01=1.8310mA2sec和E02=6310mA2sec）?

已知：E1 =15mA.min ； E01 =1.8310mA.sec ； E02 =6310mA.sec

求：E2

解: Ψf = E02/E01= 6310/1.8310=3.33

2

22

2

22

1 A= A(

22

1

) = 15310Bq

N

A1?t1F12?A2?t2F22 t1 = t2

E2= E1 3Ψf = 1533.33= 50 mA2min 答: 透照时曝光量应为50 mA2min 。

4.14透照某试板对接接头，采用AGFA C7胶片，曝光量为15 mA2min，所得底片黑度为2.3，现为提高底片灵敏度，采用AGFA D4胶片，求获得相同黑度时所需曝光量（由胶片特性曲线上查得黑度为2.3时,AGFA C7胶片和AGFA D4胶片曝光量的对数分别lgEC7=3.9和lgED7=4.4）？ 已知：E1 = 15 mA2min lgEc7 =3.9 lgED4 = 4.4

求：E2

解：当黑度同为2.3时，AGFA D4与AGFA C7胶片曝光量之比 Ψi = ED4=104.4-3.9=100.5

F2 = A?F2= 15?1011?12002= 849 mm

2130?1011A1 答: 此时焦距应为849 mm 。

4.10用某X射线机透照16mm厚的焊接接头,按查曝光曲线(D= 2.5),用180kV, 18 mA2min底片黑度仅为1.2 , 要使底片黑度达到2.5 , 其他条件不变, 试求曝光量为多少？(从胶片特征曲线上查得黑度2.5与黑度1.2的曝光量之比为3 )

已知: E1.2= 18 mA2min ；ψi= E2.5/ E1.2=3

求: E2.5

解: E2= E1 3ψi = 1833 = 54 mA2min 答: 曝光量为54 mA2min 。

4.11用AGFA C7胶片透照某工件，曝光量20mA2min时，

被检区黑度为1.8，现为提高对比度，欲将底片黑度 提高到2.5，求所需曝光量（AGFA C7胶片特性曲线 如图4.11所示）？

已知：E1 = 20mA2min lgE1.8 = 2.28 lgE2.5 = 2.40

求： E2

EC7 故 D4胶片达到D=2.3的曝光量

E2 = E13Ψf =15310 = 47.4 mA2min

0.5

答: 所需曝光量为47.4 mA2min 。

4.15现有一板厚40mm双面自动焊筒节纵向对接接头, 焊缝余高2mm ，采用X射线单壁透照，焦距700mm ,按照JB/T4730.2-2005 AB级要求,求其一次透照长度为多少mm ？

已知：f = 700–( 40＋4 ) = 656mm K≤1.03 求： L3

解：∵ L3 ≤ 0.5f

L3 = f/2= 656/2= 328 mm

解：由胶片特性曲线查知黑度变化时，曝光量修正系数 答: 一次透照长度为328 mm 。

2.40-2.280.12

Ψi= E2.5= 10=10

4.16有一板厚20mm的短节与高颈法兰对接接头，内径450mm , 现有XXH2505X射线机，焦点尺寸为1.032.4mm，胶片规格803300mm ,焊缝余高各2mm, 试求此焊接接头按照JB/T4730.2-2005 AB级要求，几何不清晰

E1.8 故获得黑度为2.5时所需曝光量为

10

度是否符合中心周向曝光要求？如果可行一次应透照多少张片？ 已知：Di = 450mm d=（1.0+2.4）/2 =1.7mm b = 20+4=24mm

D0 = 450＋2032 = 490mm 求： N L3

解：（1）f≥10db = 1031.7324 = 141.5mm

f’= Di?2= 4502/3

2/3

答: 最少透照次数N 为15次 ，一次透照长度L3为305.7 mm 。 4.19现有一压力容器，内径1000mm，壁厚26mm，双面焊，焊缝余高各为2mm,其环向对接接头若采用X射线外透照法100%检测，焦距为700mm，要满足K=1.1的要求，试计算应拍片张数和一次透照长度？ 已知:D0=1000+2X26=1052mm T=26mm F=700mm K=1.1

f=700-（26+4）=670mm 求: N , L3 解：方法一 :

设有效半辐射角为η,最大失真角为θ,与L3=（与图4-19同）,则

N= 180= 180

对应的圆心角为2α

22?2 = 223mm > fmin

答：故几何不清晰度符合中心周向曝光要求. （2）胶片长300mm , 等分长度L3’易取250～260mm , N =π D0/ L3’= 49033.14/260≈ 6片，故取N = 6 片

答:应透照6张片 。

4.17 用单向X光机XXQ2505置于内径600mm，板厚14mm的管壳式换

a???热器法兰与筒体环缝的中心部位，进行100%检测，按照JB/T4730.2-2005 ∵ D0/T=1052/25=42>30 AB级要求，最小应透照多少张片?每片的一次透照长度为多少mm? 已知：D0=600+14×2=628mm

求：N L3

η=20°

∴ θ≈cos〔1/K〕≈ cos 〔1/1.1〕≈24.62

η= sin〔

-1

-1

D0sin?〕= sin〔10523sin24.62°/(1052+23

D0?2f-1

-1

0

解：N=360/(2η)=360/(2320)=9(片)

L3=πD0/N=3.143628/9=219(mm) 答：最小应透照9片，一次透照长度为219mm。

4.18有一锅炉筒体内径1400mm，板厚30mm，其环向焊接接头若采用X射线外透法透照，焦点至工件表面距离f为700mm，按照JB/T4730.2-2005 AB级要求，试计算100%检测时最少透照次数N和一次透照长度L3分别是多少？

已知：T = 30mm D0= Di+2T=1400+2330=1460mm AB级K = 1.1 f = 700mm 求： N L3

解:方法一：设有效半辐射角为η,最大失真角为θ,与L3=圆心角为2α, 如 图4-19所示，则

N= 180= 180

对应的

670)〕=10.56°

a =θ-η = 24.62-10.56°=14.06°,则N=取13(张)

L3=D0π=105233.14/13=254mm

0

180a=180/14.06=12.8

N方法二：T/ D0=26/1050=0.0247

D0/f=1050/670=1.567

查JB/T4730-2005图D.3 得N=13 次

答：至少应拍13张片子，且一次透照长度可达到254mm

4.20现有Φ219312mm的钢管与高径法兰环向对接接头，用X射线机双壁

单影法透照，若焦距F=500mm，按照JB/T4730.2-2005 AB级要求，求100%检测时最小透照次数N和一次透照长度L3分别是多少？ 已知：D0=219mm T = 12mm F = 500mm K=1.2

a∵图4-19

???

D0/T=1460/30=48.7>30,

求: N , L3

解: 方法一： 设有效半辐射角为 η , 最大失真角为θ,

∴ θ≈cos〔1/K〕≈ cos 〔1/1.1〕≈24.62η= sin〔

-1

-1-10

与L3= 对应的圆心角为2α,

-1

D014603sin24.62°〕 如图4-21所示，则

sin?〕= sin〔

1460?2?700D0?2f N= 180/α= 180/（η+θ）

η= 12.28°

α =θ －η = 24.62－12.28°=12.34°

0

θ= cos〔(0.44T+ D0)/1.2 D0〕 = cos〔(0.44312+219)/1.23219〕

= 31.41 η= sin〔

-1

0-1

-1

180= 180/12.34= 14.6≈15 次

N=

aL3=D0π= 1460?3.14 = 305.7 mm

D0〕

sin?2F?D0N15= sin〔

-1

方法二：T/ D0=30/1460=0.0205

D0/f=1460/700=2.086

= 8.4

0

2192?500?2193sin31.41°〕

由JB/T4730-2005图D.3 查得N=15 次

图4-21

11

α =θ ＋η = 31.41＋8.4 = 39.81 N =

000

= 34°

α= η－θ =34－24.62 = 9.38

N =180/α= 180/9.38= 19.19 ≈ 20 次 ，

L3 =πDi/N = 320033.14/20 = 502.4mm L3’=πD0/N=328033.14/20=514.96mm

图4-23

△L=2Ttanθ=36.7mm

Leff= L3’+△L=514.96+36.7=551.62 mm<23胶片长320mm , n = 2张

答: 需曝光20次 ，一次透照2张 。

K=1.2 6.1现有一板厚20mm的焊缝底片，在平行于焊缝的一直线上仅有三个条形

缺陷，长度分别为3mm、4mm和9mm，间距分别为3mm和36mm，按JB/T4730-2005的AB级要求，此片应评为几级?

解：按单个条形缺陷评定：∵间距与小条形缺陷长相等，故作为一个条形缺陷处理，间距也计算在内，为3+3+4=10mm， T/3<10<2T/3，可评为Ⅲ级。

按一组条形缺陷总长评定：∵间距36>3L∴不评总长。 答：可评为Ⅲ级。

7.1已知空气中某点X射线的照射量为1.78310C/kg，求空气中该点的比释动能是多少？

-4

0

0

0

180 = 180/39.81 = 4.5 ≈ 5 次

aL3=

D0Nπ=21933.14/5= 137.5mm

方法二：T/ D0=12/219=0.0548 D0/F=219/500=0.438 由JB/T4730-2005查图D.6 得N=5 次

答: 最小透照次数N为5 、一次透照长度L3为137.5mm 。 4.21现有Ф108×4.5mm管子环向对接接头，要求20%RT检测，采用双壁单影法透照，若焦点至管子外表面间距离为150mm，按JB/T4730.2-2005 AB级要求，应透照几片?实际检测比例为百分之多少? 已知：T=4.5mm D0=108mm

求：N N20

F=150+108+232=262mm

解：方法一：采用双壁单影透照法。设有效半辐射角为η，最大失真角为θ，L3

对应的圆心角为2α（同图4-21所示），则

N=180/α=180/(θ+η) N20θ= cos〔(0.44T+ D0)/1.2 D0〕

=cos［(0.4434.5+108)/(1.23108)］=31.94°

η=sin［D0sinθ/(2F-D0)］=sin［1083sin31.94°/(23262-108)］=7.9°

N=180/(θ+η)=180/(31.94+7.9)=4.5N20=Nⅹ20%=4.5320%=0.9 取1片 L3=πD/N=3.143108/4.5=75.36(mm)N%=L3/πD=75.36/(3.143108)=22.2%

方法二：T/ D0=4.5/108=0.042 D0/F=108/260=0.415 查JB/T4730.2-2005图D.6 得N=5 次 N20=1 答：应透照1片，实际检测比例为22.2%。

4.22有一压力容器，内径3200mm，板厚40mm，双面焊，焊缝余高各为2mm,其环向对接接头需100%X射线透照，现有XXH3005射线机，采用AGFA C7 803320胶片，用偏心内透法检测，焦距450mm，按照JB/T4730.2－2005的AB级要求至少需曝光几次？一次透照多少片？

已知：Di = 3200mm T = 40mm F = 450mm △T=2mm；

-1

-1

-1-1

=Nⅹ20%

已知：P = 1.78310C/kg 求： K

解：空气比释动能K=2.58310-2P=2.58310-231.78310-4=4.6310-6Gy 答：空气中该点的比释动能K为4.6310-6Gy。

7.2 操作人员距离一个特定的γ源3米处的当量剂量率是300μSv/h，求在距源10米处的当量剂量率为多少μSv/h ? 已知：R1 = 3 m ；R2 =10 m ；D1 = 30μSv/h

求: D2 解： D1-4

R2 D2= R12

?D12D2R12R22 D2 = 32 = 27μSv/h

?300210答: 操作人员在距源10米处的当量剂量率为27μSv/h 。

137

D0 = 3200＋2T = 3280mm f=F-(T+2△T)=450-44=406mm K 7.3 放射性源

= 1.1 求： N ， n

解：设有效半辐射角为η,最大失真角为θ, 与L3=

对应的圆心

Cs的强度为10 Ci（居里），Kr 为0.32R2m/(h2Ci),

2

检测工作人员距源10m处工作6小时，试计算工作人员所接受的照射量是多少？

已知: A = 10Ci Kr = 0.32R2m/(h2Ci) R = 10m t = 6h

求：P

解：P = AKrt = 10?0.32?6

222

角为2α, 如图4-23所示，则

N= 180/α= 180/（η-θ） ∵ D0/T=3280/40=82>30

∴ θ≈cos〔1/K〕≈ cos （1/1.1）≈24.62

η= sin〔Disinθ/(Di-2f)〕

-1-1

-1

0

R10P ≈ 0.19R

答: 工作人员所接受的照射量为0.19R 。 = sin〔32003sin24.62/(3200-23406)〕

-1

7.4现有RF250EG X射线机满负荷开机8min, 已知该机的KX常数

12

1000mR.m/(mA2 min)， 试计算焦距为40m处主射束的照射量？ 已知：I=5mA t=8min R=40m KX=1000mR.m/(mA2min)

求：P

解: P=I2t2KX/R=53831000/40=25mR 答：照射量为25mR。 7.5相同活度的2760倍（已知272

2

2

2

2

计算，每周工作5天）

已知：P = 50mSv/250=0.2msv=2310μSv P’= 40μSv/h 求： t

解： P=P’.t

t=200/40=5（h）

答：工作人员每天可从事工作5h。

7.9有一射线检测人员，每周需要在照射场停留50h,在不允许超过年剂量限值50mSv的情况下，求照射场中检测人员允许接受的最大剂量率？ 已知：P =50mSv/50=1 mSv =1000μSv t = 50h 求: P’

2

60Co和19277Ir，在相同距离上两者的照射率相差多少

192的Kr=13.2 R2m/(h2Ci), 772

CoIr的Kr=4.72

解：由 P=P’.t得

P’=P/t=1000/50=20μSv/h

R2m/(h2Ci)）？

已知：Kr1=13.2 R2m/(h2Ci) Kr2=4.72 R2m/(h2Ci) 求：n

解：由P’=AKr/R 得：n=P1’/P2’=Kr1/Kr2=13.2/4.72=2.8(倍) 答：在相同的距离上两者的照射率相差2.8倍。

7.6今有一台X射线机，在射线柜后方距阳极靶15米处测得照射率为21.543310C/kg2h，以每天实际开机8小时计算，若日最大安全照射率不超过5.418x10C/kg2h，求放射工作人员在射线柜后方距靶的最小安全距离为多少m ？

已知PA = 21.543310C/kg2h PB = 5.418310C/kg2h RA =15m，

求RB

-7

-7

-7

-7

2

2

2

答：允许接受的最大剂量率为20μSv/h。

7.10有一旧探伤室，当用300KVX射线机在额定输出时，测得操作台处的照射率为40mR/h，要使照射率降至2.5mR/h，至少还应附加多厚的铅板(已知铅的半价层为0.5mm)?

已知：I1=40mR/h I2=2.5mR/h T1/2=0.5mm

求：T

解：设强度减至2.5mR/h时需附加n个半价层厚的铅板，则

I2/I1=1/2∴ n=4

n

2=I1/I2=40/2.5=16=2

n4

T=nT1/2T=430.5=2(mm)

答：至少还应附加2mm厚的铅板。

2解：

PARB RB= PA?RA ?2PBPBRA7.11已知某一γ源1米处照射率为16000mR/h,求20米处的照射率为多少？若采用屏蔽方法欲使20米处剂量率降至2mR /h,问需铅防护层的厚度为多少（设该在铅中的半价层T1/2=0.5mm）？

已知：D1 =16000mR /h R1 =1m R2 =20m D3 = 2mR /h 求：D2 T

解：（1）D2=D1R1/ R2=16000/20= 40mR/h (2) D2/ D3=40/2=20 令2=20 n=4.32

T=n.T1/2=4.3230.5=2.16mm

n

2

2

2

RB=

21.5435 ≈ 30 m

?15.418 答: 放射工作人员在射线柜后方的最小安全距离为30m 。

1927.7使用77在距源25米处操作，实测照射剂量率6.7mR/h，Ir拍片，

如每天允许照射量为16.7mR，求每天应工作几小时？ 90天后，使用同一射源拍片， 答：（1）20米处照射率为40mR /h (2)需铅防护层厚度2.16mm。 每天要求工作8小时，求不超过允许剂量的最小安全距离是多少？

已知：P0= 16.7mR p1 =6.7mR t1 =8h t =90天 T1/2 =75天

R1 =25m 求：t2 R2

解：（1）t2 = P0’/P1’= 16.7/6.7=2.49h (2) 设P2’为90天后该处照射剂量率，则

P2’= P1’.e

-λt

,

,

= 6.73e

-0.693 3 90/75

=6.730.435 =2.9145mR/h

设P3’为每天工作8小时的允许剂量率，则

P3’= P0/t1 = 16.7/8=2.0875 mR/h

∵ P2’R1 = P3’R2

∴ R2=（P2’R1/ P3’） =29.5m

答：每天应工作2.49小时。安全距离为29.5米。

7.8已知辐射场中工作人员处剂量率为40μSv/h，按不超过年有效剂量限

值50mSv计算，问检测人员每天可工作多少时间？（一年按50周

2

1/2

2

2

,

13