Ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia X để kiểm tra khuyết tật trong kim loại dạng ống và hình chữ T

Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T PHN M U CHNG I : TNG QUAN V TIA X V PHNG PHP CHP NH PHểNG X I GII THIU CHUNG I.1) nh ngha v tm quan trng ca NDT I.2) Cỏc phng phỏp NDT II TIA X V CHP NH PHểNG X II.1) Tia X II 2) Quỏ trỡnh tng tỏc ca bc x vi vt cht 12 II.3) Chp nh phúng x 17 II.4) Nguyờn lý to nh trờn phim 19 CHNG : THIT B DNG TRONG CHP NH PHểNG X 20 I THIT B PHT BC X TIA X 20 I.1) ng phỏt tia-X 20 I.2) Bn iu khin trờn ng phỏt tia-X 21 I.3) Cu to v cỏc c tớnh ca phim 22 I.4) Phõn loi phim 30 I.5) Mn tng cng 31 CHNG : QU TRèNH X Lí PHIM CHT LNG NH V LIU CHIU 34 I QU TRèNH X Lí TRNG RA PHIM 34 I.1 Qỳa trỡnh x lý phim 34 I.2 Phũng ti 39 II CHT LNG NH V LIU CHIU 39 II.1) Cỏc phng phỏp xỏc nh khuyt tt : 39 II.2) Cụng thc tớnh toỏn v phng phỏp xỏc nh liu chiu 47 SVTH : Trn Th Thy Trang Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T CHNG : NG DNG V NH GI AN TON TRONG 56 CHP NH BC X 56 I K THUT CHP NH BC X KIM TRA CC MI HN 56 I.1 Cỏc mi hn ni 56 I.2 Cỏc mi hn chu vi 57 I.3 Mi hn ch T 63 II S TC NG CA BC X LấN CHT LNG NH CHP BC X: 71 II.1 Ngun gc v s tỏc ng ca bc x tỏn x lờn cht lng nh 71 II.2 Cỏc bin phỏp khc phc 72 II.3 Tỏc ng ca bc x lờn c th ngi 73 SVTH : Trn Th Thy Trang Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T PHN M U Cựng vi s phỏt trin vt bc ca cụng ngh thụng tin thỡ k thut ht nhõn c ỏp dng ph bin nhiu lnh vc ca i sng, v mang li nhiu li ớch kinh t - xó hi Trong s phỏt trin ca k thut ht nhõn kim tra khụng phỏ hy (NDT) s dng khỏ rng rói nhiu ngnh cụng nghip trờn khp Th gii v Vit Nam Vi s phỏt trin ca cụng ngh nh v bóo hin nay, cỏc ngnh cụng nghip trng im l th mnh ca cỏc nc ang phỏt trin nh Vit Nam hũa vo sõn chi kinh t Th gii, nờn cht lng sn phm bỏn l rt cn thit cú th cnh tranh c trờn th trng quc t, nn kinh t Th gii ó mang tớnh ton cu Vỡ vy kim tra khụng phỏ hy l mt b phn quan trng cụng tỏc kim tra cht lng sn phm Phng phỏp khụng phỏ hy mu dựng kim tra cỏc khuyt tt mi hn, cỏc vt nt cỏc ng ng, cỏc cụng trỡnh xõy dng Ngoi ra, nú cũn phc v cho nhiu ngnh khỏc nh : Húa cht, ch bin lc du, xi mng, khai thỏc du khớ, cụng trỡnh giao thụng thy li, v c y t ln nụng nghip Mt nhng phng phỏp kim tra khụng phỏ hu ngy cng c chp nhn s dng rng rói v úng vai trũ quan trng cụng nghip l : Phng phỏp chp nh bc x cụng nghip (thut ng ting Anh l Radiography Testing ký hiu l RT) Nú ang ngy cng tr nờn hu hiu v l s la chn ca nhiu ngnh cụng nghiờp vic kim tra chi tit trờn cụng trỡnh yờu cu an ton cao Xut phỏt t thc t ú, lun ny mun trỡnh by khỏi quỏt v nguyờn lý c bn ca phng phỏp chp nh phúng x v ng dng khỏc vic kim tra khuyt tt cỏc thnh phn cụng ngh Do ú b cc ca lun gm ba phn chớnh : Phn I : Tng quan lý thuyt : gm chng SVTH : Trn Th Thy Trang Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T Chng I : Tng quan v tia X v phng phỏp chp nh phúng x Chng II : Cỏc thit b dựng chp nh phúng x Chng III : Quỏ trỡnh x lý phim, v phng phỏp nhn dng khuyt tt Chng IV : ng dng v ỏnh giỏ an ton chp nh bc x Phn II : Phn thc nghim v kt qu Phn III : Kt lun Ti liu tham kho Ph lc SVTH : Trn Th Thy Trang Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T PHN I : TNG QUAN Lí THUYT CHNG I : TNG QUAN V TIA X V PHNG PHP CHP NH PHểNG X I GII THIU CHUNG nh ngha v tm quan trng ca NDT I.1 I.1.1 nh ngha v bn cht ca NDT Kim tra khụng phỏ hu l s dng cỏc phng phỏp vt lý kim tra phỏt hin cỏc khuyt tt bờn cu trỳc vt liu, cỏc sn phm, cỏc chi tit mỏy m khụng lm nh hng n kh nng hot ng v cht lng ca chỳng I.1.2 Tm quan trng ca NDT Phng phỏp kim tra khụng phỏ hu úng mt vai trũ quan trng vic kim tra cht lng sn phm NDT cng c s dng tt c cỏc cụng on ca quỏ trỡnh ch to mi sn phm S dng cỏc phng phỏp NDT cú hiu qu cỏc cụng on ca quỏ trỡnh ch to sn phm nh : Tng mc an ton v tin cy ca sn phm lm vic Lm gim sn phm ph liu v m bo cht lng ca vt liu, t ú gim giỏ thnh sn phm Ngoi NDT c s dng rng rói vic kim tra thng xuyờn hoc nh k cht lng ca cỏc thit b mỏy múc v cỏc cụng trỡnh quỏ trỡnh hnh SVTH : Trn Th Thy Trang Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T I.2 Cỏc phng phỏp NDT I.2.1 Phng phỏp kim tra bng mt.(Visual testing - VT) : Kim tra bng mt l mt nhng phng phỏp ph bin v hiu qu nht ca phng phỏp kim tra khụng phỏ hy i vi phng phỏp ny thỡ b mt ca vt th kim tra cn phi cú sỏng v tm nhỡn ca ngi kim tra phi thớch hp Cỏc thit b, dng c c trang b y v ngi kim tra phi qua lp hun I.2.2 Phng phỏp kim tra bng dũng in xoỏy(Eddy current testing ET) : Phng phỏp ny dựng phỏt hin cỏc khuyt tt trờn b mt, phõn loi vt liu, o nhng thnh mng t mt mt v mt vi ng dng khỏc o sõu lp thm Phng phỏp ny kim tra rt nhanh, cú th t ng húa c I.2.3 Phng phỏp kim tra bng chp nh phúng x(Radiographic testing - RT) : Phng phỏp kim tra bng chp nh phúng x c dựng xỏc nh khuyt tt bờn ca nhiu loi vt liu v cú cu hỡnh khỏc õy l phng phỏp chp nh bng cỏc tia X hoc gamma I.2.4 Phng phỏp kim tra bng siờu õm (Utransonic teshing - UT) : Kim tra vt liu bng siờu õm l mt nhiu phng phỏp kim tra khụng phỏ hu, súng siờu õm cú tn s cao c truyn vo vt liu cn kim tra I.2.5 Phng phỏp kim tra bng bt t (Magnetic particle testing - MT) : SVTH : Trn Th Thy Trang Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T Phng phỏp ny c dựng kim tra cỏc vt liu d nhim t Nú cú kh nng phỏt hin c nhng khuyt tt h trờn b mt v sỏt b mt I.2.6 Phng phỏp kim tra thm thu lng.(Penetrant Testing PT) : Phng phỏp ny dựng kim tra nhng bt ng nht trờn b mt nh : Cỏc vt nt, r khớ, chng mộp, cỏc l rũ r Phng phỏp ny r tin, d ỏp dng, kim tra nhanh, thit b gon nh II TIA X V CHP NH PHểNG X II.1 Tia X II.1.1 C s hỡnh thnh Roentgen tờn y l Wihelm Conrad Roentgen, sinh nm 1845 ti lenep-CHLB c Nm 1895 Roentgen ó phỏt hin bc x tia X lỳc ụng ang nghiờn cu hin tng phúng in qua khụng khớ Trong mt thi gian thớ nghim trờn cỏc loi tia mi v n ny thỡ Roentgen ó chp c mt bc nh búng ca cỏc vt th khỏc gm nhng hp ng cỏc qu cu v mt khu sỳng ngn nhỡn thy c rừ rng Nhng bc nh búng ny ó ỏnh du s i ca phng phỏp chp nh bc x Trong khong mt nm sau, Roentgen ó phỏt hin bc x tia X thỡ phng phỏp chp nh bc x c ỏp dng kim tra mi hn Nm 1913 Collidge ó thit k mt ng phỏt bc x tia X mi Thit b ny cú kh nng phỏt phỏt bc x tia X cú nng lng cao hn v cú kh nng xuyờn sõu hn Nm 1917 phũng thớ nghim chp nh bc x bng tia X ó c thit lp ti Royal Arsenal Woolwich Bc phỏt trin quan trng theo, vo nm 1930 hi quõn M ng ý dựng phng phỏp chp nh bc x kim tra cỏc mi hn ca ni hi SVTH : Trn Th Thy Trang Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T Phng phỏp chp nh phúng x khụng nhng c ng dng nghnh cụng nghip hng khụng, m cũn m rng sang cỏc lnh vc khỏc nh kim tra cỏc mi hn nh mỏy in, cỏc nh mỏy luyn kim, cỏc cu trỳc ca thit b chuyn II.1.2 Tớnh cht ca tia X v bc x gamma Bc x tia X l dng bc x in t ging nh ỏnh sỏng Gia tia X v ỏnh sỏng thng ch khỏc v bc súng Trong kim tra vt liu bng chp nh bc x thng s dng bc x tia X cú bc súng t 10-2 A n 0 10 A (1 A = 10-10 m) Tn s dao ng riờng , bc súng xỏc nh tớnh cht c trng ca bc x lan truyn khụng gian vi tc ỏnh sỏng c liờn h vi theo : = c/ Khi gim bc súng nng lng bc x E tng lờn Do vy tớnh cht ht tri hn tớnh cht súng nờn kh nng õm xuyờn mnh hn Bc x tia X v gamma l bc x in t ging nh ỏnh sỏng, nờn cú nhng tớnh cht ging nh : Khi bc x tia X hay gamma chiu qua khụng nhỡn thy c, nờn khụng cm nhn c bng giỏc quan ca ngi.Vỡ vy chỳng gõy nguy hi cho t bo sng Chỳng lm cho cỏc cht phỏt hunh quang Cỏc cht phỏt hunh quang ú l km sulfide, canxi tungstate, kim cng, barium, thallum c kớch hot natri iodide Chỳng gõy s ion hoỏ, chỳng cú th tỏch cỏc electron cỏc nguyờn t khớ to cỏc ion dng, ion õm Chỳng tuõn theo nh lut t l nghch vi bỡnh phng khong cỏch ú l, cng bc x tia X hoc gamma ti mt thi im bt k t l SVTH : Trn Th Thy Trang Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T vi bỡnh phng khong cỏch t ngun n im ú c tớnh theo cụng thc : ( I = 1/r2 ) o Vi I: cng bc x, r : khong cỏch Chỳng truyn theo mt ng thng, l dng súng in t nờn cú th b phn x, khỳc x, nhiu x Chỳng cú th xuyờn qua nhng vt liu m ỏnh sỏng khụng th xuyờn qua c xuyờn sõu ph thuc vo nng lng ca bc x, mt , chiu dy ca vt liu Chỳng tỏc ng lờn lp nh tng film II.1.3 Tỏc hi ca tia X : Khi tia X i vo c th, khụng phi tt c u c, m mt s tia X b mt c th ngi hp th Nhng tia X b mt i cú th cú nng lng rt ln, nú i qua c th v gii phúng tt c cỏc nng lng ca nú Nng lng ny c chuyn thnh electron gõy nhiu tn thng cho c th ngi mt vựng hp nh : ion hoỏ mụi trng m nú i qua, phỏ hu cỏc ADN ca t bo II.1.3 nh lut t l nghch vi bỡnh phng khong cỏch : Cng bc x bin thiờn theo t l nghch vi bỡnh phng khong cỏch nh lut ny c minh qua vớ d c th di õy : SVTH : Trn Th Thy Trang Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T Hỡnh 1.1 : S minh nh lut t l vi bỡnh phng khong cỏch Gi A l ngun phỏt bc x, B l khe h, C1, C2 l b mt ghi nhn Khi ngun phỏt bc x cú cng khụng i, i qua khe h B cú din tớch l 4cm2, ri i n b mt ghi nhn C1 cỏch ngun 12cm, di chuyn t C1 n C2 thỡ b mt ghi nhn ti C2 cỏch ngun l 24cm, lỳc ny chựm tia bc x cú din tớch bng 16 cm2 Din tớch ny ln bng bn ln din tớch ti C1 Vỡ vy, ta cú bc x trờn 1cm2 b mt ghi nhn ti im C2 ch bng ẳ bc x trờn 1cm2 b mt ghi nhn ti im C1 i vi chp nh bc x thỡ nh lut t l vi bỡnh phng khong cỏch rt quan trng Phim c ghi nhn mt sut liu chiu hoc liu chiu nht nh to mt nh chp bc x trờn phim cú en theo ý mun Nu khong cỏch t ngun n phim thay i thỡ liu chiu cng b thay i theo nh lut t l vi bỡnh phng khong cỏch Vi vớ d trờn, liu chiu thớch hp ti C2 nh ti C1 thỡ phi tng bc x lờn ln s to mt nh bc x trờn phim ti C2 cú en bng vi en ca nh ti C1 Trong thc t, ta cú th tng thi gian chiu hoc cng bc x lờn SVTH : Trn Th Thy Trang 10 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T Hỡnh 4.5 K thut hai thnh mt nh K thut phim t phớa bờn : Phn gch chộo l din tớch hiu dng ca phn c kim tra k thut chp nh bc x phim t phớa bờn trong, thỡ gúc v din tớch hiu dng ca phn kim tra cho bi phng trỡnh sau: * = * ( ) = sin 2t * sin G (7) g L L f 2* +1 g : l ng kớnh ca ng Nu khụng tớnh n b dy thnh ng, din tớch hiu dng ca phn kim tra l cc i khong cỏch t tiờu im phỏt chựm bc x n SVTH : Trn Th Thy Trang 61 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T phim tin ti vụ cựng thỡ : ( ) = (8) S lng phim chp nh bc x cn dựng k thut ny c xỏc nh bi phng trỡnh : N = 360 (9) = 180 N = 360 (10) Hỡnh 4.6 K thut phim t phớa bờn Tuy nhiờn, khong cỏch t tiờu im phỏt chựm tia bc x n phim l vụ cựng nờn s lung phim chp nh bc x cn dựng phi ln hn giỏ tr nhn c t phong trỡnh ny SVTH : Trn Th Thy Trang 62 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T I.3 Mi hn ch T Hng ca chựm bc x tia X hoc tia gamma cú nh hng mt cỏch ỏng k lờn kt qu kim tra cỏc mi hn ch T bng chp nh bc x Do ú, ta cn phi xỏc nh mt hng phỏt chun cho chựm tia bc x Trong hỡnh (4.5a) b dy xuyờn thu ca mi hn s nh i mt ch no ú v nh th theo quy tc, chựm tia bc x s chiu nh hng mt gúc 300 Trong hỡnh (4.5b) theo quy tc chựm tia bc x c chiu theo mt hng gúc 450 Hỡnh4.7: Hng truyn ca chựm bc x gamma lờn b dy cỏc mi hn ch T Trong mt mi hn ch T, phn kim tra cú b dy xuyờn thu ln nht bng khong hai ln b dy xuyờn thu nh nht Do ú, nu ta thc hin chp nh bc x theo hng ny (b dy ln), thỡ khú to c ton b hỡnh nh ca phn c kim tra nm phm vi mt di en cao Trong hỡnh 4.7 trờn, nu ta s dng mt tm nờm hiu chnh b dy lm gim s SVTH : Trn Th Thy Trang 63 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T khỏc bit v b dy, thỡ vic chp nh bc x s thc hin c mt cỏch d dng v ta cú th kim tra mi hn mt cỏch hon ho Hỡnh 4.8: Cỏch b trớ nờm b sung b dy Trong trng hp khụng s dng tm nờm en ta cú th chp vi gúc chiu nh hn m m bo rng hỡnh nh ton b mi hn nm trờn cựng mt di en ca phim I.4 Xỏc nh v trớ khuyt tt Mt mu vt ba chiu s cú nh chp bc x l mt nh búng hai chiu Mt hỡnh nh c to im C, trờn hỡnh 7.11, quỏ trỡnh chp nh bc x cú th l mt khuyt tt nm bt k ni no ú trờn on thng AB ca mu vt, song song vi hng truyn chựm tia bc x Nh vy, mt nh chp bc x khụng th cung cp v trớ ca khuyt tt theo chiu th ba c SVTH : Trn Th Thy Trang 64 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T Bc x A Mu vt B C Phim Hỡnh 4.9 : Quỏ trỡnh hỡnh thnh nh búng hai chiu ca mt khuyt tt Do ú s hiu bit v trớ ca mt khuyt tt theo ba chiu l cn thit, nhm mc ớch: Giỳp ta vic gii oỏn ỏnh giỏ c mc nguy him ca khuyt tt Giỳp ta vic sa cha nu cn thit Nhng phng phỏp c trỡnh by sau õy cú th c s dng xỏc nh v trớ ca mt khuyt tt theo ba chiu I.4.1 Phng phỏp gúc vuụng Nu kớch thc ca mu vt cho phộp, thỡ ta cú th to c hai nh chp bc x trờn hai phim c t hai v trớ vuụng gúc vi nh c biu din hỡnh 4.10 SVTH : Trn Th Thy Trang 65 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T Hng truyn chựm tia bc x th nht Maóu nh chp bc x th hai vaọt Khuyt tt Hng truyn chựm tia bc x th hai Hỡnh 7.12 Phng phỏp gúc vuụng nh chp bc x th nht Hỡnh 4.10 : Phng phỏp vuụng gúc Mt hai nh chp bc x ú s cho ta v trớ khuyt tt biu din theo hai chiu v nh chp bc x cũn li s cho ta v trớ ca khuyt tt c biu din theo chiu th ba Phng phỏp ny l n gin nht v cho kt qu rt chớnh xỏc Nhc im ca phng phỏp ny l mu vt phi cú kớch thc hai chiu thớch hp cú th thc hin chp nh bc x I.4.2 Phng phỏp dch ngun Phng phỏp ny c bit phự hp vi cỏc mu vt cú dng phng v trng hp m phng phỏp gúc vuụng khụng th thc hin c Phng phỏp ny c trỡnh by nh sau : Trc ht, thc hin chp nh bc x theo cỏch thụng thng cú c mt nh chp bc x ca mu vt v ỏnh du v trớ ca khuyt tt (theo hai chiu) lờn trờn mt trờn ca mu vt Thc hin hai ln chiu trờn cựng mt phim, mi ln chiu s dng mt liu chiu gn bng mt na liu chiu tng tng ng vi khong cỏch SVTH : Trn Th Thy Trang 66 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T t ngun n phim (SFD) cho trc Gia hai ln chiu ny thỡ tiờu im phỏt chựm tia bc x c xờ dch mt khong cỏch no ú mt mt phng song song vi phim v i ngang qua chiu cú kớch thc ln hn ca khuyt tt (4.11) Sau thc hin x lý phim xong thỡ ta o c khong cỏch xờ dch nh ca khuyt tt trờn phim S1 S2 S D Khuyt tt Mu vt d Hỡnh 7.13 Phng phỏp xờ dch ngun Phim I Hỡnh 4.11: phng phỏp xờ dch ngun Gi S = khong cỏch xờ dch tiờu im phỏt chựm tia bc x D = SFD (c o dc theo ng thng vuụng gúc) I = Khong cỏch xờ dch nh d = Khong cỏch t khuyt tt n phim Theo cụng thc v tam giỏc ng dng ta cú : SVTH : Trn Th Thy Trang 67 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T S Dd D D /(S + I) D ì I = = Hoc d = = I d d I S+ I tỡm khong cỏch t khuyt tt n mt ỏy ca mu vt thỡ ta cú th ly d tr i b dy ca cassette v mn tng cng (nu chỳng c s dng) Khong cỏch xờ dch tiờu im phỏt chựm bc x khụng c quỏ ln hoc quỏ nh vỡ iu ny cú th lm mộo nhng hỡnh nh ghi nhn c trờn phim, hoc nu quỏ nh khụng khong cỏch tỏch ri gia hai hỡnh nh v lm cho vic o khong cỏch xờ dch nh khú Giỏ tr thớch hp cú th s dng c l bng SFD I.4.3 Phng phỏp ỏnh du chỡ õy l mt nhng phng phỏp c s dng ph bin nht xỏc nh v trớ ca khuyt tt Quy cỏch thc hin tng t nh phng phỏp xờ dch ngun, nhng khong cỏch dch ngun cng nh SFD khụng cn o Phng phỏp ny c trỡnh by nh sau : Thc hin chp nh bc x theo cỏch thụng thng cú mt nh chp bc x ca mu vt biu din theo hai chiu ỏnh du v trớ ca khuyt tt nm mu vt lờn mt trờn ca mu vt theo hai chiu t hai vt ỏnh du bng chỡ (thng l nhng si dõy mnh bng chỡ hoc bt k kim loi nng no khỏc) lờn mu cn chp: mt c t lờn b mt mu vt nm phớa ngun v mt c t lờn b mt ca mu vt nm phớa phim, nm gn v dc theo chiu di bt c cnh no ca khuyt tt Cn phi t cn thn trỏnh hỡnh nh ca khuyt tt v hỡnh nh ca vt ỏnh du trựng hoc trn ln lờn (hỡnh 4.12) SVTH : Trn Th Thy Trang 68 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T Thc hin chiu hai ln lờn cựng mt phim, mi ln chiu vi mt liu chiu bng mt na liu chiu tng cng tng ng vi khong cỏch t ngun n phim (SFD) cho trc Gia hai ln chiu ny thỡ tiờu im phỏt chựm tia bc x c xờ dch qua mt khong cỏch no ú mt phng song song vi mt phng ca phim v i ngang qua chiu di ca khuyt tt (hỡnh 4.12) Sau thc hin x lý phim xong thỡ ta o c khong cỏch xờ dch nh ca khuyt tt v hỡnh nh ca cỏc vt ỏnh du trờn phim T ú ta cú th nhn thy rng, nhng vt ỏnh du c t gn sỏt vi khuyt tt, thỡ s xờ dch hỡnh nh ca khuyt tt v ca cỏc vt ỏnh du t l vi khong cỏch ca chỳng n phim, b dy ca cỏc vt ỏnh du c xem nh l khụng ỏng k Gi h = Khong cỏch t khuyt tt n b mt ỏy ca mu vt X1: khong xờ dch nh ca vt ỏnh du nm phớa phim X2: khong xờ dch nh ca khuyt tt X3 : khong xờ dch nh ca vt ỏnh du nm phớa ngun Y1: khong cỏch t vt ỏnh du phớa phim ti phim Y2 : khong cỏch t khuyt tt n phim Y3 : khong cỏch t vt ỏnh du phớa ngun n phim Hng xờ dch ngun SVTH : Trn Th Thy L2 S2 Trang 69 Mu vt D S1 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T Phim Y3 Khong cỏch t cỏc du chỡ v cỏc khuyt tt n b mt ỏy ca mu vt Khong cỏch t cỏc du chỡ v cỏc khuyt tt n phim Hỡnh 4.12 Phng phỏp ỏnh du chỡ T Y2 h Y1 X1 X2 X3 Khong cỏch xờ dch nh (a) -Y1 X2 X1 X3 Khong cỏch xờ dch nh (b) Hỡnh 4.13 Cỏc th biu din khong cỏch t cỏc du chỡ, khuyt tt n phim v khong cỏch t cỏc du chỡ n mt ỏy ca mu vt theo khong cỏch xờ dch nh T ú ta nhn c mt ng thng (hỡnh 4.13a) nu ta v Y theo cỏc giỏ tr X T th ny ta cú th ỏnh giỏ c khong cỏch t khuyt tt n phim (cỏc giỏ tr Y) theo s dch chuyn hỡnh nh ca khuyt tt (cỏc giỏ tr X) SVTH : Trn Th Thy Trang 70 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T Mt cỏch thc hin tt v thc t hn l v th khong cỏch t hai vt ỏnh du n mt ỏy ca mu vt theo khong xờ dch hỡnh nh (hỡnh 4.13b) Cỏch ny loi b c quỏ trỡnh o b dy ca cassette v mn tng cng Trong trng hp ny thỡ khong cỏch t mt ỏy ca mu vt n vt ỏnh du c t phớa phim l bng 0; v khong cỏch t vt ỏnh du t phớa ngun n mt ỏy ca mu vt chớnh l T (b dy ca mu vt kim tra) T hỡnh 4.13 (a&b) ta cú th tỡm c khong cỏch t khuyt tt n mt ỏy ca mu vt (h), nu bit c khong cỏch xờ dch hỡnh nh ca khuyt tt , ngoi h cng cú th c tớnh theo cụng thc sau : h= T ì ( X X1 ) X X1 II S TC NG CA BC X LấN CHT LNG NH CHP BC X II.1 Ngun gc v s tỏc ng ca bc x tỏn x lờn cht lng nh Khi mt chựm tia bc x tng tỏc vi vt cht thỡ cng ca chỳng b suy gim, v s sinh bc x tỏn x, quỏ trỡnh tỏn x phỏt theo mi hng Mt nh chp bc x lý tng nu hin th c nhng chi tit nh nht ca mu vt Khi to mt nh chp bc x, cỏc bc x tỏn x cú th sinh t chớnh bn thõn mu vt, caseete ng phim, sn, tng v bt kỡ cỏc vt th no nm ng truyn ca chựm bc x n mu vt Bc x tỏn x s lm m tng lờn v gõy s suy gim tng phn ú lm cho nh chp bc x cú cht lng kộm Khi ta kim tra bng chp nh bc x cú in th nm khong 100 n 200kV v cỏc mu vt bng kim loi nng, thỡ quỏ trỡnh tỏn x cú th gõy nh hng nghiờm trng SVTH : Trn Th Thy Trang 71 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T II.2 Cỏc bin phỏp khc phc Mt s bin phỏp hiu chnh cn thit gim thiu cỏc tỏc ng xu ca bc x tỏn x: Trong quỏ trỡnh chiu chp nờn s dng mt tm chỡ t phớa sau phim v mu vt lm gim bc x tỏn x phỏt sinh t sn nh Chựm bc x phi c gii hn bng mt mn chun trc hoc b chun trc t trờn mu vt vựng chiu x thu hp li, lng bc x tỏn x gim ỏng k Nhng vựng khụng s dng n trờn phim nờn che chn cn thn Nh nhng mu vt cú dng ng u nờn dựng chỡ che chn Vi mu vt thụng thng dựng mt lp h hoc lp t sột trỏt xung quanh Ngoi ra, dựng cỏc loi bi chỡ, ng, st, cú ng kớnh khong 0.25mm che chn mu vt cng rt tt Nhng cht lng nh cỏc dung dch mun chỡ, cỏc cht dn xut hu c halogen cng c dựng nh mt cht che chn Cỏc mn tng cng bng chỡ c s dng t tip xỳc trc tip vi phim Mn tng cng bng chỡ t phớa trc phim s hp th bc x tỏn x phỏt t mu vt cũn mn tng cng phớa sau phim s che chn chng tỏn x ngc Vic s dng cỏc b lc bng chỡ hoc ng t trờn ng truyn ca chựm bc x tia X s giỳp lm gim c bc x C th i vi bc x tia X : nh kộm cht lng phim b nh hng bi bc x tỏn x, i vi bc x tia X cú nng lng 150 400kV rt nguy him Bc x tỏn x xut phỏt t bờn ln bờn ngoi mu vt lm gim nh hng ca bc x n giỏ tr nh nht thỡ chựm tia bc x ch i n ni ta cn chp thc hin c dựng mt tm chn, bng cỏch s dng thờm mt mn tng cng dy t ng sau hoc thờm mt tm chỡ dy t ng sau phim kt hp vi mn tng cng SVTH : Trn Th Thy Trang 72 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T II.3 Tỏc ng ca bc x lờn c th ngi Khi tia X chiu vo b phn no trờn c th u gõy nguy him ln n sc khe Do ú, s dng cỏc thit b phỏt bc x tia X hoc cỏc ngun phúng x, cn phi m bo cho cỏc nhõn viờn lm vic chp nh, hay nhng ngi khỏc vựng lõn cn Vic bo v phũng nga bc x tia X l mt iu lut bt buc mi quc gia II.3.1 Kim soỏt v ghi nhn bc x : Trc bt u chp nh, cụng vic u tiờn l kim soỏt bc x Cỏc mỏy ghi nhn bc x v mỏy o liu phi t tiờu chun, khụng nờn s dng o liu vt quỏ mc Khi ly thit b chp nh bc x ni ct gi, phi r soỏt li xem, nhm mc ớch kim tra ngun, cú nm ỳng thit b hay khụng hoc mỏy o liu cú lm vic chớnh xỏc hay khụng Sau ú kim tra liu bc x ngun ang hnh ch chiu cc i, v theo mi hng Quan trng l vựng kim soỏt phi quột mt cỏch cú h thng phỏt hin bt kỡ s rũ r no S rũ r phúng x phn ln xut hin chõn tng v cỏc tm chn ỏy hoc nhng phớa m ca, ti nhng v trớ m trờn ng dn cỏp, v cỏc ca thụng giú Nhng vựng mỏi ca phũng chp bc x phi lu ý, vỡ nhng vựng ny cụng nhõn hay tin hnh bo dng, sa cha Du cnh bỏo phúng x cn phi t nhng vựng m phỏt hin c rũ r phúng x vt quỏ mc cho phộp Nhõn viờn chp nh bc x phi chỳ ý s ch trờn mỏy o liu ca h quỏ trỡnh ang chp nh m ngun ang chiu Khi a ngun vo cotainer thỡ nhõn viờn hnh thit b chp nh bc x cn xem xột ch s trờn mỏy o liu ca h v h cng cn kim tra thit b chiu chp theo tt c mi hng v ton b chiu di ca ng dn SVTH : Trn Th Thy Trang 73 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T dng ngun hoc ng chun trc m bo rng ngun ó c che chn thớch hp.Vic s dng mỏy o liu phự hp cú th trỏnh c bt kỡ nhng tai nn quỏ trỡnh chiu x gõy Cn lu ý phũng chp nh bc x tia X phi c kim soỏt nu i vo sau tt mỏy phỏt bc x tia X Phi thc hin vic kim soỏt v o c cỏc phũng nm k cnh phũng chp nh bc x Nhng ngi lm vic v xung quanh vựng phúng x cng phi kim soỏt liu chiu x m h nhn Nhng nhõn viờn chp nh phúng x phi thng xuyờn theo dừi, kim tra sc khe nh k cho h bit c liu chiu x mỡnh ó nhn l bao nhiờu v h sp xp cụng vic cho phự hp m bo an ton n tớnh mng mỡnh II.3.2 Phũng chp nh bc x : Khi thit k phũng chp nh dựng tia X cn lu ý : Din tớch phũng t thit b phi ln Nc, in l nhng thnh phn khụng th thiu hnh tht b Nu cỏc ng dn, cỏp in hay cỏp dn c lp t bờn tng ca phũng chp nh bc x thỡ phi thit k ng i ca chỳng cho bc x thoỏt ngoi khụng ỏng k i vi tng dựng che chn cú dy m bo c liu chiu x chiu t giỏ tr nh nht Vi mc ớch ny thụng thng ngi ta s dng bờ tụng dy v mt che chn Nu cỏc tng bờ tụng mng thỡ thng lút thờm nhng tm chỡ Ca vo cn phi che chn bo v chng bc x thớch hp Phũng t mỏy phỏt tia X bt u hot ng thỡ ca c úng li, nu cú nhõn viờn SVTH : Trn Th Thy Trang 74 Khúa lun tt nghip : ng dng k thut chp nh phúng x tia X kim tra khuyt tt kim loi dng ng v hỡnh ch T vụ tỡnh ú thỡ cú ốn bỏo hiu hoc cú h thng tt mỏy phỏt tia X t ng i vi nhng nhõn viờn lm mụi trng bc x chu mt sut liu chiu l 1mR/h, cũn nhng nhõn viờn khụng liờn quan l 0.05mR/h II.3.3 An ton bc x cho nhõn viờn v bo v chng bc x Cỏc ht nhõn phúng x gõy nguy hi cho t bo sng nhng c tớnh ion húa trc tip hoc giỏn tip ca chỳng S hy hoi gõy bi phúng x l rt nguy him m cỏc giỏc quan ca ngi khụng cú kh nng cm nhn c c nhng liu phúng x gõy cht ngi C th ca ngi cú kh nng bo v chng li nhit , tia t ngoi mt gii hn no ú, nhng ỏng tic l c th ca ngi khụng cú kh nng chng c bc x S hy hoi xy mnh cht phúng x i vo c th Khụng th phỏt hin c du hiu v triu chng cho n s hy hoi kt thỳc Cỏc hiu ng xy chiu x nh : hiu ng tt nhiờn, hiu ng ngu nhiờn, hiu ng sm, hiu ng mun Nhng nhõn viờn lm vic liờn quan n bc x nh nhng nhõn viờn chp nh bc x phi chu bc x ion húa h thc hin cụng vic ca mỡnh Vỡ vy, m bo an ton cho nhng nhõn viờn chp nh bc x cn phi s dng thit b liu k cỏ nhõn Thit b ny c trang b cho h nhng nhõn viờn ny lm vic khu vc phúng x cú liu chiu bc x khụng vt quỏ liu gii hn cho phộp cc i Ngoi ra, thit b ny cũn giỳp cỏc chuyờn gia y t vic thc hin phõn tớch trng hp bt ng b chiu x quỏ liu Nhng dng c liu k cỏ nhõn gm liu k phim eo, cỏc loi mỏy o liu b tỳi, liu k nhit phỏt quang SVTH : Trn Th Thy Trang 75 [...]... SVTH : Trần Thị Thủy Trang 16 Khóa luận t t nghiệp : Ứng dụng kỹ thu t chụp ảnh phóng x tia X để kiểm tra khuy t t t trong kim loại dạng ống và hình chữ T II.2.4 T n x ngược Khi lượng t t n x nhiều lần trong v t kiểm và bị hấp thụ bởi những v t gần đó, m t phần bức x t n x truyền ngược ra khỏi v t hấp thụ và t c động đến detector cũng như người thao t c Độ lớn t n x ngược trong môi trường t lệ... nh t để đảm bảo có thể giữ cho m t người làm việc với các nguồn phóng x hở nhận m t liều chiếu thấp SVTH : Trần Thị Thủy Trang 11 Khóa luận t t nghiệp : Ứng dụng kỹ thu t chụp ảnh phóng x tia X để kiểm tra khuy t t t trong kim loại dạng ống và hình chữ T II.2 Quá trình t ơng t c của bức x với v t ch t Khi m t chùm bức x tia X hoặc tia gamma đi qua v t ch t thì có m t số tia được truyền qua, m t. .. Ứng dụng kỹ thu t chụp ảnh phóng x tia X để kiểm tra khuy t t t trong kim loại dạng ống và hình chữ T CHƯƠNG 2 : THI T BỊ DÙNG TRONG CHỤP ẢNH PHÓNG X I THI T BỊ PH T BỨC X TIA X Để t o ra tia- X yêu cầu có các điều kiện sau đây : Nguồn ph t dòng điện t Phương pháp gia t c các h t điện t đến vận t c cao Bia để thu nhận t ơng t c va đập của các điện t Tia- X sinh ra khi các điện t t do có vận t c... ảnh phóng x tia X để kiểm tra khuy t t t trong kim loại dạng ống và hình chữ T Hình 1.5: Cách bố trí trong phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh phóng x II.3.2 Ưu điểm của chụp ảnh phóng x : Với phương pháp chụp ảnh phóng x dùng để kiểm tra khuy t t t của t t cả các v t liệu, đặc bi t các khuy t t t mỏng cũng có thể ph t hiện được Nó cũng phù hợp cho việc ph t hiện cấu trúc bên trong v t liệu bị sai... lượng E SVTH : Trần Thị Thủy Trang 14 Khóa luận t t nghiệp : Ứng dụng kỹ thu t chụp ảnh phóng x tia X để kiểm tra khuy t t t trong kim loại dạng ống và hình chữ T Hình 1.4 : T n x compton Ở đây, cần chú ý rằng bức x t n x có ảnh hưởng đặc bi t đến phim trong quá trình chụp Nó làm t ng độ mờ của ảnh chụp bức x đây là điều không mong muốn khi giải đoán ảnh Do đó hiệu ứng Compton là hiệu ứng có ảnh hưởng... ch t che SVTH : Trần Thị Thủy Trang 13 Khóa luận t t nghiệp : Ứng dụng kỹ thu t chụp ảnh phóng x tia X để kiểm tra khuy t t t trong kim loại dạng ống và hình chữ T chắn t t đối với lượng t năng lượng thấp Hệ số t ơng t c tuyến t nh quang điện là τ t lệ với số Z và năng lượng E Hình 1.3 : Hiệu ứng quang điện II.2.1.2 Sự t n x compton Quá trình t n x compton được thực hiện bằng cách lượng t (photon)... không có b t kì m t sự chuẩn bị trước nào đối với bề m t mẫu v t Trở ngại chính của chụp ảnh bằng phóng x là sự nguy hiểm cho các nhân viên vận hành bị chiếu x bởi chùm tia X hoặc gamma, có thể làm t n thương đến các t bào sống trong SVTH : Trần Thị Thủy Trang 18 Khóa luận t t nghiệp : Ứng dụng kỹ thu t chụp ảnh phóng x tia X để kiểm tra khuy t t t trong kim loại dạng ống và hình chữ T cơ thể Phương... là X và truyền m t chùm bức x đơn năng song song qua nó Gọi I0 là cường độ bức x t i, I là cường độ bức x truyền qua thì ta có biểu thức : I = I 0 *e − µχ trong đó µ được gọi là hệ số hấp thụ tuyến t nh SVTH : Trần Thị Thủy Trang 12 Khóa luận t t nghiệp : Ứng dụng kỹ thu t chụp ảnh phóng x tia X để kiểm tra khuy t t t trong kim loại dạng ống và hình chữ T Hình 1.2 : Quá trình hấp thụ bức x Cường... Cấu t o bằng m t sợi t c và được nung nóng đỏ để t o ra nguồn điện t (electron) bằng hiệu ứng bức x nhi t Dòng điện đ t tóc t o ra nhờ m t hiệu thế nung tim (6-10 V), được đo bằng miliAmpe (mA) SVTH : Trần Thị Thủy Trang 20 Khóa luận t t nghiệp : Ứng dụng kỹ thu t chụp ảnh phóng x tia X để kiểm tra khuy t t t trong kim loại dạng ống và hình chữ T Anode : Là m t bản kim loại, thường là tungsten Anode... và SVTH : Trần Thị Thủy R t chậm Cực kì Cao mịn Trang 23 Khóa luận t t nghiệp : Ứng dụng kỹ thu t chụp ảnh phóng x tia X để kiểm tra khuy t t t trong kim loại dạng ống và hình chữ T các kim loại nhẹ cùng với hợp kim của nó LOẠI II : Dùng kiểm tra các v t Chậm Mịn Cao Trung Trung Trung liệu kim loại nhẹ ở dải điện thế thấp và các chi ti t thép nặng hơn ở điện thế 1000 và 2000kV LOẠI III : Khi sử dụng