Bai 6 KTVL bang phuong phap chup anh buc xa bài giảng RT

Phần trên đỉnh của phim đã rửaPhim chụp tia X  Vật kiểm được đặt giữa nguồn bức xạ vàphim..  Năng lượng của bức xạ và/hoặc thời gian phơi sáng phải được kiểm soát để cho hình ảnh chính

 Sau khi học xong bài này chúng ta có khả năng:

2

NGUYÊN LÝ CHUNG CÁC NGUỒN PHÓNG XẠ

Giúp tui đoán những hình ảnh sau đây là ảnh gì đây

???

Những hình ảnh đó có

liên quan gì đến bài học

Khởi động xong rồi

N¨ng lưîng chïm bøc x¹

180 kV

90 kV

< 90 kV

1 NGUYÊN LÝ CHUNG:

1.3 Phim (Film)

Phần trên đỉnh của phim đã rửa

Phim chụp tia X

 Vật kiểm được đặt

giữa nguồn bức xạ vàphim Nó sẽ ngăn lạimột số bức xạ

 Năng lượng bức xạ ảnh hưởng đến khả năng xuyên

thấu của nó Bức xạ có năng lượng càng cao có thể

xuyên qua các vật liệu dày hơn và nặng hơn

 Năng lượng của bức xạ và/hoặc thời gian phơi

sáng phải được kiểm soát để cho hình ảnh chínhxác về vùng quanh tâm

Vùng mỏng được

bao bọc

Bức xạ năng lượng thấp Bức xạ năng lượng cao

1.4 Năng lượng bức xạ

Nguyên

lý chung

Nguồn phóng

xạ

Mẫu vật

Film

Năng

lượng

bức xạ

 Trong kiểm tra vật liệu bằng chụp ảnh bức xạ thường sử dụng bức xạ tia X có bước sóng nằm trong khoảng 10-4 đến

10 trong đó 1 = 10-8cm

 Không giống tia gamma, tia X (tia Roentgen) đượctạo ra bằng một hệ thông máy phát Hệ thống này

thường bao gồm một đầu ống tia X, một máy

cao áp và cơ cấu điều khiển.

2.1 Nguồn phóng xạ tia X 2.1.2 Cách tạo bức xạ tia X

 Tia X được phát ra bằng cách tạo nên một điện áp

cao giữa hai điện cực gọi là anôt và catôt.

 Để ngăn ngừa hồ quang điện, người ta đặt anôt vàcatôt trong ống chân không được bảo vệ trong vỏ

bằng kim loại

2.1 Nguồn phóng xạ tia X 2.1.2 Cách tạo bức xạ tia X

 Catôt gồm cuộn dây nhỏ nhưtrong bóng đèn là bộ phát.

 Dòng điện chạy qua sợi dây

đốt nóng nó Nhiệt độ làm cho

các hạt điện tử bị bắn ra.

 Điện áp cao làm các điện tử

“tự do” này bị kéo về phía tấm bia (thường được làm

bằng Vonfram) được đặt trênAnốt

 Các điện tử va đập vào bia

Tác động này tạo ra sự trao

đổi năng lượng dẫn đến tia X

được hình thành

Điện áp cao

C ác Eletron

+

-X-ray Generator or Radioactive Source Creates Radiation

Exposure Recording Device

Radiation Penetrate the Sample

2.1 Nguồn phóng xạ tia X 2.1.2 Cách tạo bức xạ tia X

2.2 Nguồn phóng xạ tia gamma

 Quá trình dịch chuyển về trạng thái bền vững của các đồng vị không bền vững đi kèm với quá trình phát bức

xạ thường được gọi là quá

trình phân rã.

 Và hiện tượng phân rã này của những nguyên tử của các đồng vị của những

nguyên tố được gọi là hiện

tượng phóng xạ.

2.2.1 Hiện tượng phóng xạ

2.2 Nguồn phóng xạ tia gamma

2.2.2 Sự phân rã phóng xạ

Click

2.2 Nguồn phóng xạ tia gamma

2.2.3 Các đồng vị phóng xạ

 Những nguyên tử có cùng nguyên tử số Z nhưng có số khối A khác nhau được gọi là đồng vị của một nguyên tố

 Z = Z

 N ≠ N

 A ≠ A

 Hầu hết các chất phóng

xạ được sử dụng trong

chụp ảnh công nghiệpđược sản xuất nhân tạo

 Điều này được thực hiệnbằng cách đưa một chấtbền vững vào nguồn

nơtron trong lò phản ứnghạt nhân đặc biệt

 Quá trình này được gọi

là sự kích hoạt

2.2 Nguồn phóng xạ tia gamma

2.2.4 Bức xạ gamma

2.3 Tính chất của bức xạ tia X và tia

gamma

 Là dạng bức xạ sóng điện từ nên bức xạ tia X

hoặc tia gamma cũng có thể bị phản xạ, khúc xạ

và nhiễu xạ

 Chúng tuân theo định luật tỷ lệ nghịch với bình

phương khoảng cách.

 Chúng có thể đi xuyên qua những vật liệu mà

ánh sáng không thể đi xuyên qua được.

 Chúng tác động lên lớp nhũ tương phim ảnh và

 Tungsten (Voltram) là kim loại duy nhất làm bia trong các ống phát bức xạ tia X thường được chế tạo bằng tungsten Bia được gắn với một cái cốc được làm bằng đồng có chức năng như là một

anode

3.1 Thiết bị phát bức xạ tia X

3.1.3 Bia

Chùm electron

71 0

3.1.4 Một số thiết bị chụp ảnh

bức xạ tia X

 Thiết bị phát bức

xạ tia X dạng xung, cơ động, nhỏ gọn, dễ sử dụng

 Ống phát tia dạng xung có thể chụp nhanh với film

không cần tráng rửa

 Sử dụng để kiểm tra các

vị trí nhỏ hẹp khó tiếp cận trong các ngành:

dầu khí, hóa dầu, các đường ống, bồn bể chứa Với các bộ phận:

 Là thiết bị phát tia

X lắp trong hệthống cố định sửdụng nguồn điện 3pha hoặc 1 pha vàống phát bức xạ tia

X thông minh, hoạtđộng với bộ điềukhiển từ xa trongphạm vi 100m

3.1.4 Một số thiết bị chụp ảnh

bức xạ tia X

3.2 Thiết bị phát bức xạ tia gamma

Chu kỳ bán rã rất dài

1590 năm.

Hiệu suất phát bức xạ tương đối lớn.

Phát ra bức xạ ưu tiên

có năng lượng là 0.6,

1.12 và 1.76MeV

Nguồn đồng vị tự nhiên

Đố các

bạn đây là

ai???

Marie Curie

 Bằng phản ứng (n,) thì cobalt – 59 được kích hoạt thành cobalt – 60

 Chu kỳ bán rã của cobalt – 60 là 5.3 năm và suất liều phát là 1.3RHM/Ci

Nguồn đồng vị nhân tạo

3.2.1 Các nguồn phát bức xạ gamma

 Iridium có hai đồng vị

phóng xạ tương ứng

là Ir - 192 có chu kỳ bán rã 74.4 ngày.

 Sử dụng để kiểm tra các mẫu vật bằng

thép có dải bề dày khoảng 100mm

 Nguồn Ir - 192 được

sử dụng trong chụp ảnh bức xạ công

nghiệp có hoạt độ từ 500mCi đến 50 Ci.

Nguồn đồng vị nhân tạo

3.2.1 Các nguồn phát bức xạ gamma

 Caesium là một trong những

sản phẩm phân hạch chứa nhiều nhất trong các thanh nhiên liệu của lò phản ứng hạt nhân

 Cs - 137 phân rã bằng cách phát xạ  để trở thành một trạng thái đồng phân của

Ba137

 Chu kỳ bán rã của nguồn caesium là 30 năm và suất liều phát đạt đến 0.33 RHM/Ci

Nguồn đồng vị nhân tạo

3.2.1 Các nguồn phát bức xạ gamma

Cấu tạo thiết bị phát bức xạ tia gamma

3.2.1 Các nguồn phát bức xạ gamma

Vậy thiết bị phát bức xạ gamma bao gồm

những bộ phận nào?

GAME

NHÌN HÌNH ĐOÁN CHỮ

Đây là thiết bị?

Để phát bức

xạ tia X ta cần

có…??

Máy cao áp Đầu ống tia X

Cơ cấu điều khiển

Hãy gọi tên các thiết bị

sau.

Phần trên đỉnh của phim đã rửa

Phim chụp tia X

 Vật kiểm được đặt

giữa nguồn bức xạ vàphim Nó sẽ ngăn lạimột số bức xạ

§êng kÝnh

d©y

(mm) 3,20 2,50 2,00 1,60 1,25 1,00 0,80 0,63 0,50 0,41 0,32 0,25 0,20 0,16 0,125 0,100

VËt chØ thÞ chÊt lượng ¶nh (IQI) lo¹i d©y:

ký hiệu mô tả mẫu chụp, ngày chụp

đường trung tâm Film

Vị trí của IQI trên mối hàn

IQI loại lỗ

Nêm đệm

CHỌN TỪ ĐIỀN VÀO Ô TRỐNG CHO

THÍCH HỢP

1 3 3 4 7

Độ nhạy có liên quan đến đường kính dây

nhỏ nhất có thể phát hiện được  và bề dày

mẫu chụp T Hãy thiết lập công thức tính độ nhạy liên quan đến 2 thông số trên.

a Độ nhạy = T /  x 100 %

b Độ nhạy =  /T x 100 %

c Độ nhạy = .Tx100%

d Độ nhạy = .T/100%

 T - là bề dày của mẫu chụp.

Xác định độ nhạy với loại IQI dây (DIN)

T - bÒ dµy vËt chØ thÞ

T  2% bÒ dµy mèi hµn kiÓm tra

IQI lo¹i lç

Các bạn hãy quan sát những hình ảnh sau và đưa ra câu trả lời nhanh

nhất có thể

Let’s Start Continue

Câu 1: Quá trình chụp ảnh phóng xạ bao gồm những yếu tố:

Câu 2: Bức xạ tia X và tia gamma thuộc loại bức xạ gì?

Câu 3: So với tia X thì tia gamma:

a Có bước sóng ngắn hơn và có khả năng

đâm xuyên cao hơn.

b Có bước sóng dài hơn và có khả năng

đâm xuyên cao hơn.

c Có bước sóng ngắn hơn và có khả năng

đâm xuyên thấp hơn.

d Có bước sóng dài hơn và có khả năng

đâm xuyên thấp hơn.

C CÂU HỎI ÔN TẬP

D TỰ HỌC

1 Tìm hiểu lý hoạt động của thiết bị phát

bức xạ tia X và tia gamma.

2 Tìm hiểu chức năng các đầu bọc và các đầu chiếu trong thiết bị chụp ảnh bức xạ

gamma.

3 Mỗi sinh viên tìm 1 video clip về PP chụp ảnh phóng xạ bằng tia gamma và tia X.

Để làm gì biết ko???

4.4.2 Chụp ảnh kỹ thuật số (Digital Detector Arrays – DDA) 4.4.3 Chụp ảnh phóng xạ trực tiếp (Direct Radiography - DR)

• Chụp film là một trong cácphương pháp ảnh được

• Khi được bức xạ chiếu vào

và được rửa trong phòngtôi, bromua bạc sẽ chuyển

thành kim loại bạc màu sẫm tạo nên hình ảnh.

4.1 Chụp phim (Film Radiography)

• Phim phải được bảo vệ tránh ánh sánh nhìn thấy Phim được lắp vào cát xét để “ngăn ánh sáng”

trong một phòng tối

• Cát xét này được đặt dưới vật kiểm phía xa nguồnphóng xạ Phim thường được đặt giữa các màn tăng cường để làm tăng độ bức xạ

4.1 Chụp phim (Film Radiography)

• Để hình ảnh có thể nhìn được, phim phải được

“rửa” trong một phòng kín Quy trình này rất

giống với việc tráng phim nhiếp ảnh

• Quá trình xử lý phim có thể được thực hiện

bằng tay trong các bồn mở hay bằng máy tự

động.

4.1 Chụp phim (Film Radiography)

Sau khi hiện, phim sẽ được gọi là

“ảnh Radiography.”

4.1 Chụp phim (Film Radiography)

4.2 Chụp thời gian thực (Real Time Radiography)

• Bởi việc thu nhận hình ảnh diễn ra gần như làtức thời nên các hình ảnh thu được bằng tia

X có thể được nhìn thấy khi chi tiết đó chuyểnđộng và quay

• Việc thao tác này sẽ rất có lợi bởi các nguyênnhân sau:

– Nó có thể thu hình ảnh toàn phần với mộtlần chiếu

– Việc quan sát cấu trúc bên trong chi tiết từcác góc độ khác nhau có thể cung cấp

thêm dữ liệu để phân tích

– Thời gian kiểm tra thông thường sẽ dượcgiảm xuống

• Hệ thống vị trí đặt mẫu

4.2 Chụp thời gian thực (Real Time Radiography)

Thiết bị cần thiết cho một RTR gồm có:

•Máy khuếch đại hình ảnh làmột thiết bị chuyển bức xạ qua vật mẫu thành ánh sáng.

•Nó sử dụng chất liệu pháthuỳnh quang khi phóng xạchiếu vào

•Càng nhiều bức xạ vào đượcmàn hình, sẽ có càng nhiềuánh sáng phát ra

•Hình ảnh rất mờ trên màn hìnhvào nên nó được khuếch đạitrên một màn hình nhỏ ở trongmáy khuếch đại, ở đó hình ảnhđược xem bằng một camera

4.2 Chụp thời gian thực

(Real Time Radiography)

được

4.2 Chụp thời gian thực (Real Time Radiography)

So sánh Film Radiography và Real-Time

có nhiều photon của tia X tiến đến và ion hoá phần

tử bạc trong phim.

4.2 Chụp thời gian thực (Real Time Radiography)

Chụp cắt lớp (CT) sử dụng hệ thống kiểm tra thời gian thực, hệ thống định vị mẫu và phần mềm đặc biệt.

4.3 Chụp ảnh cắt lớp vi tính

(Computed Tomography)

• Nhiều hình ảnh riêng rẽ được lưu giữ và đượctheo các mặt cắt 2 chiều khi mẫu quay.

• Sau đó Các hình ảnh 2-D được kết hợp với

các hình ảnh 3-D

Ảnh thu thời

gian thực

Hình ảnh 2-D thu được

Cấu trúc 3-D thu được

4.3 Chụp ảnh cắt lớp vi tính

(Computed Tomography)

Computed Radiography (CR) là quá trình xử lýhình ảnh số sử dụng tấm ảnh photpho có thể tái

sử dụng nhiều lần

4.4 Chụp ảnh kỹ thuật số (Computed Radiography)

4.4 Chụp ảnh kỹ thuật số

(Computed Radiography)

Sau khi hiện:

Tấm ảnh được đọc bằng điện

tử và được tẩy đi để sử dụng lại

trong một hệ thống máy quét

đặc biệt

4.4 Chụp ảnh kỹ thuật số (Computed Radiography)

Động cơ

B ộ biến đổi A/D

B ộ biến đổi A/D

Khi máy laser quét tấm ảnh, ánh sáng sẽ phát ra

ở những chỗ mà tia X kích thích phôt pho trongquá trình chiếu Ánh sáng khi đó được chuyểnsang giá trị số

4.4 Chụp ảnh kỹ thuật số (Computed Radiography)

Các hình ảnh số thường được gửi đến một trạmmáy tính, ở đó phần mềm chuyên dụng sẽ chophép thao tác xử lý và tăng cường.

4.4 Chụp ảnh kỹ thuật số (Computed Radiography)

4.4 Chụp ảnh kỹ thuật số (Computed Radiography)

 Công nghệ số hóa các ảnh chụp trên các phim

chụp từ các kỹ thuật chụp ảnh bức xạ thông thường giúp quản lý, lưu trữ số liệu trong chụp ảnh bức xạ một cách tiện lợi

Quy trình xử lý film bức xạ bằng FD

4.4.1 Chụp ảnh kỹ thuật số ( Computed Radiography – CR)

 Phim CR có độ nhạy cao, dảy Dynamic rộng, có

thể sử dụng nhiều lần không cần rửa phim

 Sử dụng phần mềm quản lý, chia sẽ thông tin

đạt độ tin cậy cao

 Phù hợp sử dụng để kiểm tra hiện trường

Quy trình xử lý film bức xạ bằng CR

4.4.2 Chụp ảnh kỹ thuật số Digital Detector Arrays - DDA

 DDA thay thế film ghi nhận bức xạ thu ảnh trực

 Đầu dò chứa nhiều tụ điện

vi điện tử Các tụ điện tạo

nên sự phóng điện thành

ảnh mẫu vật.

 Mỗi bộ nạp của tụ điên

được chuyển thành pixel,

hình thành nên ảnh số.

Phương pháp chụp ảnh phóng xạ

FR

RTR

CT

CR CR

CA

DDA

Trước khi sang phần mới các bạn hãy nhìn hình mối hàn và phim để đoán xem đó là khuyết

tật gì nha.

Kh«ng thÊu ch©n

Nøt kÐo dµi

Kh«ng ngÊu c¹nh

Kh«ng ngÊu ch©n

Kh«ng ngÊu gi÷a c¸c líp hµn

Rç khÝ r¶i r¸c

Ngm s vµ tungsten

Ch¸y c¹nh, ch©n

Hµn d ch©n

Hµn lâm ch©n

Hµn lâm mÆt ngoµi

5 QUY TRÌNH KIỂM TRA:

Hãy xem clip sau và quan sát kỹ các bước thực hiện, sau đó xây dựng quy trình kiểm tra.

5 QUY TRÌNH KIỂM TRA:

Định vị phía sau vật kiểm tra

 Việc sử dụng các nguồn phóng xạ trong chụpảnh công nghiệp được Nhà nước và các tổ chứcliên bang quy định rất chặt chẽ do mức độ nguyhiểm tiềm tàng cho cộng đồng và từng cá nhân.

6 AN TOÀN BỨC XẠ

 Có nhiều nguồn phóng xạ Nhìn chung, một ngườinhận được khoảng 100 mrem/năm từ các nguồn tựnhiên và các nguồn nhân tạo.

6 AN TOÀN BỨC XẠ

 Các tia X và tia gamma là các dạng bức xạ gây ion hoá,

vật liệu được xuyên qua Tất cả các sinh vật sống đều nhạy cảm với tác động của bức xạ gây ion hoá (bỏng

6 AN TOÀN BỨC XẠ

 Các tia X và tia gamma có đủ năng lượng để giải

phóng các điện tử từ các nguyên tử và phá huỷcấu trúc phân tử của tế bào

 Điêu này có thể gây ra bỏng phóng xạ hay bệnh

ung thư

6 AN TOÀN BỨC XẠ

 Các kỹ thuật viên cần tránh xa nguồn bức xạ

và sử dụng các thiết bị bảo hộ lao động đểtránh nhiễm xạ

6 AN TOÀN BỨC XẠ

 Các kỹ thuật viên làm việc với bức xạ phải đeo

các thiết bị đo mức độ bức xạ, theo dõi toàn bộhấp thụ bức xạ và tự động báo khi họ đang ở trong khu vực có độ bức xạ cao

Dụng cụ đo Liều kế

bỏ túi

Báo động phóng xạ

Làm sạch phóng xạ

6 AN TOÀN BỨC XẠ

Đố các bạn đây là game gì? Trả lời đúng cho chơi ngay

TRÒ CHƠI Ô CHỮ : )))

Câu 1: Đây là tên của một chất phóng

xạ tự nhiên.

Câu 2: Đây là tên của một tia BXĐT có khả năng đâm xuyên cao nhất.

Câu 3: Mẫu vật được phân loại bởi 2

yếu tố là mật độ vật chất và của mẫu.

Câu 4: Quá trình chụp ảnh

phóng xạ bao gồm 3 yếu tố thiết yếu đó là: nguồn phóng

xạ, mẫu vật và

Câu 5: Tia X và tia gamma thuộc loại sóng gì?

Câu 6: Voltram còn có tên gọi khác nữa là ?

Câu 7: Phim sau khi chụp phải làm gì để

có thể xem được ảnh?

Câu 8: Khi kiểm tra vật liệu bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ, người kỹ thuật viên phải được trang bị khiến thức về

Câu 9: Loại phim được tái sử dụng

nhiều lần trong chụp ảnh phóng xạ là …

Câu 10: Các đồng vị phóng xạ sử dụng

để chụp ảnh phóng xạ được chế tạo

chủ yếu bằng phương pháp gì?

Câu 11: Bước sóng của tai X và tia

gamma càng nhỏ thì khả năng càng cao.

C ÔN TẬP

Nãy giờ học xong rồi

Chơi đã rồi

Bây giờ làm gì nhỉ???

Câu 1: Hãy sắp xếp quy trình chụp ảnh phóng

xạ cho hợp lý:

Câu 2: Trung bình một người nhận được lượng phóng xạ khoảng bao nhiêu

mrem/năm từ các nguồn tự nhiên và các nguồn nhân tạo?

HÃY QUAN SÁT NHỮNG

HÌNH ẢNH DƯỚI ĐÂY VÀ

PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP TRONG CÁC HÌNH VẼ ĐÓ.

Real Time Radiography

Film Radiography

Động cơ

B ộ biến đổi A/D

B ộ biến đổi A/D

Computed Tomography

Digital Detector Arrays

Computed Radiography

Direct Radiography

D TỰ HỌC

Mỗi nhóm hãy chọn 1 trong những phương pháp chụp ảnh phóng xạ trên và nghiên cứu kỹ nguyên

lý chụp ảnh phóng xạ bằng phương pháp đó Tìm các hình ảnh và clip minh họa cho phương pháp

đã chọn.

Mỗi nhóm hãy tự thiết kế 1 cách làm giảm độ

nhiễm xạ khi làm việc trong môi trường phóng xạ

Kết quả cần đạt được: mỗi nhóm gửi bản vẽ báo cáo (mind map) quá trình nghiên cứu ở nhà cho

GV nhận xét và đánh giá.