Kiểm tra và giải đoán khuyết tật một số vật liệu kim loại trong sản phẩm công nghiệp bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ tia X - Pdf 20

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
------------------------

PHẠM QUANG TUYẾN KIỂM TRA VÀ GIẢI ĐOÁN KHUYẾT TẬT MỘT SỐ VẬT LIỆU
KIM LOẠI TRONG SẢN PHẨM CÔNG NGHIỆP BẰNG PHƯƠNG
PHÁP CHỤP ẢNH PHÓNG XẠ TIA-X Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao
Mã số
:
60.44.05
LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ
đến phim
IAEA International Atomic Energy Agency
Cơ quan Năng Lượng nguyên tử quốc
tế
IQI Image Quality Indicator Vật chỉ thị chất lượng ảnh
ISO International Standards Organization Hệ thống tiêu chuẩn quốc tế
JIS Japanese Industrial Standard Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản
NDT Non-destructive Testing Kiểm tra không phá hủy
OD Outer Diameter Đường kính ngoài
OFD Object to Film Distance Khoảng cách từ mẫu vật đến phim
SFD Source to Film Distance Khoảng cách từ nguồn đến phim
SWSI Single Wall Single Image Một thành một ảnh
RT Radioghaphy Testing Chụp ảnh phóng xạ
HVT Half Value Thicknees Bề dày làm yếu một nửa
TVT Ten Value Thicknees Bề dày làm yếu một phần mười
LỜI CAM ĐOAN
---o0o---

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện, không lấy kết quả của người khác
hoặc nhờ người khác làm giúp. Nếu có gì vi phạm, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Người cam đoan Phạm Quang Tuyến
LỜI MỞ ĐẦU
------ oOo ------
Việt Nam đang trong giai đoạn tiến lên công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Chúng ta
đang xây dựng một nền công nghiệp hiện đại như một tiền đề để đưa Việt Nam trở thành một quốc
gia phát triển. Một nền công nghiệp được xem là mạnh, là hiện đại chỉ khi nó tạo ra được các sản

TIA-X
1.1 Những nguyên lý cơ bản của kiểm tra không phá hủy

1.1.1 Định nghĩa và tầm quan trọng của phương pháp NDT
 Định nghĩa và bản chất của NDT.
Kiểm tra không phá hủy (NDT) là sử dụng các phương pháp vật lý để kiểm tra các khuyết tật
bên trong cấu trúc của các vật liệu, các sản phẩm, các chi tiết máy,... mà không làm tổn hại đến khả
năng hoạt động sau này của chúng.
 Tầm quan trọng của NDT .
Phương pháp này đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm tra chất lượng sản phẩm và
trong các công đoạn của quá trình chế tạo một sản phẩm. Sử dụng các phương pháp NDT trong các
công đoạn của quá trình sản xuất mang lại một số hiệu quả sau:
- Làm tăng mức độ an toàn và tin cậy của sản phẩm khi làm việc. Làm giảm giá thành sản phẩm
bởi sự giảm phế liệu và bảo toàn vật liệu, công lao động và năng lượng.
- Nó làm tăng danh tiếng cho nhà sản xuất.
- NDT cũng được sử dụng rộng rãi trong việc xác định hoặc định kì chất lượng của các thiết bị,
máy móc và các công trình trong quá trình vận hành. Điều này không những làm tăng độ an toàn
trong quá trình làm việc, mà còn giảm thiểu được bất kì những trục trặc nào làm cho thiết bị ngưng
hoạt động.
1.1.2 Các phương pháp NDT
Những phương pháp NDT có từ đơn giản đến phức tạp. Những phương pháp NDT được chia
thành từng nhóm theo những mục đích sử dụng khác nhau đó là:
- Phương pháp kiểm tra bằng mắt hay còn gọi là phương pháp quang học (Visual Testing -
VT);
- Phương pháp kiểm tra bằng chất thấm lỏng (Liquiq Penetrant Testing – PT);
- Phương pháp kiểm tra bằng bột từ (Magnetic Particle Testing – MT);
- Phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy (Eddy Current Testing – ET);
- Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm (Ultrasonic Testing – UT);
- Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ (Radiography Testing – RT).
Nhóm còn lại chỉ được dùng trong những ứng dụng đặc biệt và do đó chúng có những hạn chế

bảo vệ con người. Những định nghĩa, khái niệm, đơn vị cơ bản về an toàn bức xạ được khái quát
như sau.
1.1.4.2 Các đại lượng và đơn vị đo lường trong an toàn bức xạ.
Liều bức xạ là đại lượng đánh giá khả năng ion hóa trong một đơn vị khối lượng môi trường
vật chất đã cho. Tác dụng của bức xạ lên cơ thể con người phụ thuộc vào hai yếu tố là cường độ và
loại bức xạ. Các đại lượng và đơn vị đo lường được dùng trong an toàn bức xạ là:
- Hoạt độ phóng xạ (A) là số phân rã (N) trong một đơn vị thời gian (t).
dt
dN
A 
(1.1)
Đơn vị là Becquerel (Bq), 1Bq bằng một phân rã trong một giây (dps). Đơn vị cũ là Curie (Ci), 1Ci
= 3,7*10
10
Bq.
- Liều chiếu (X) là đại lượng được tính bằng số lượng ion hóa (Q) trong một khối lượng không
khí (m) gây bởi bức xạ photon.
dm
dQ
X 
(1.2)
Đơn vị đo là Coulomb/kg (C/kg), đơn vị cũ là Roentgen (R), 1R =2,58*10
-4
C/kg.
Suất liều chiếu là liều chiếu trong một đơn vị thời gian.
- Liều hấp thụ (D) là năng lượng trung bình (E) mà bức xạ truyền cho vật chất ở trong một thể
tích nguyên tố chia cho khối lượng (m) của vật chất chứa trong thể tích đó.
dm
dE
D 

Auger).
1
2 Proton và các proton giật lùi có năng lượng > 2MeV 5
3 Alpha, mảnh phân hạch, hạt nhân nặng 20
4 Neutron: E < 10 keV
10 - 100 keV
100 - 2 MeV
2 - 20 MeV
> 20 MeV
5
10
20
10
5
Đơn vị của liều tương đương là Sievert (Sv), đơn vị cũ: Rem, 1 Sv = 100 Rem.
Suất liều tương đương là liều tương đương tính trong một đơn vị thời gian.
- Liều hiệu dụng (E) là tích của liều tương đương với trọng số mô (W
T
). Liều hiệu dụng chính là liều
được tính cho toàn cơ thể.
E = ∑
T
E
T
= ∑
T
W
T
= ∑
T

0,12
0,05
0,05


Gan
Tuyến giáp
Da
Mặt xương
Còn lại
0,05
0,05
0,05
0,01
0,01
0,005
Suất liều hiệu dụng là liều hiệu dụng tính trong một đơn vị thời gian.
- Liều giới hạn là giá trị về độ lớn của liều được quy định trong Quy phạm TCVN 6866: 2001
cho từng đối tượng (nhân viên bức xạ, dân chúng, học viên ...). Trong quá trình làm việc với bức xạ
thì từng đối tượng đó không được chịu vượt quá giá trị liều (giới hạn) quy định.
1.1.4.3 Giới hạn sự chiếu xạ.
Dựa vào những nghiên cứu khác nhau, Ủy ban quốc tế về bảo vệ chống bức xạ (ICRP) đã đưa
ra các yêu cầu sau:
 Chỉ được tiếp xúc với bức xạ khi cần thiết.
 Giảm liều chiếu tới mức thấp nhất có thể chấp nhận được (Qui tắc ALARA).
 Liều giới hạn cho nhân viên bức xạ (trong trường hợp bình thường): Liều hiệu dụng trong 1
năm (lấy trung bình trong 5 năm liên tiếp) không vượt quá 20mSv, trong từng năm riêng lẻ không
vượt quá 50mSv. Điều này có nghĩa là liều hiệu dụng cho từng giờ làm việc có tiếp xúc với nguồn
của nhân viên bức xạ là 10μSv/h; liều tương đương đối với thủy tinh thể của mắt không vượt quá
150mSv/năm; liều tương đương đối với tay, chân và da không vượt quá 500mSv/năm.

Kiểm tra liều cá nhân bằng cách đo liều nhận được trong suốt thời gian tiến hành công việc (dùng
liều kế cá nhân).
1.2 Cơ sở vật lý của kiểm tra không phá hủy

1.2.1 Các tính chất cơ bản của tia-X
1.2.1.1 Sự ra đời của bức xạ tia-X và sự phát triển của phương pháp chụp ảnh phóng xạ
Năm 1895 trong lúc tiến hành thực nghiệm nghiên cứu hiện tượng phóng điện qua chất khí,
Roentgen đã phát hiện ra một loại tia bức xạ mới mà ông đặt tên là tia-X (người ta còn gọi là tia
Roentgen). Thành công đầu tiên của việc ứng dụng loại tia-X này là ông đã tiến hành chụp và thu
được ảnh của những vật khác nhau đựng trong hộp kín như quả cân, khẩu súng v.v.. Chính những
kết quả ban đầu này đã đánh dấu sự ra đời của phương pháp RT, đây là một phương pháp có khả
năng phát hiện các khuyết tật nằm sâu bên trong đối tượng kiểm tra. Phương pháp này đã và đang
được ứng dụng rộng rãi đem lại nhiều lợi ích to lớn trong đời sống thực tế.
Kể từ khi được phát hiện, tia X được ứng dụng rất đa dạng như:
 Khoảng một năm sau tia X này được áp dụng cho kiểm tra mối hàn.
 Năm 1913, ống phát tia X được thiết kế bởi Colide tạo ra những tia-X có cường độ và khả
năng xuyên thấu lớn.
 Năm 1917, phòng thí nghiệm X quang đã được thiết lập tại Royal Arsenal ở Woolwich.
 Đến năm 1930, phương pháp chụp ảnh phóng xạ được hải quân Mỹ chính thức áp dụng cho
kiểm tra nồi hơi, có thể nói đây là một sự phát triển quan trọng.
Những thành công đã khẳng định vai trò và giá trị đặc biệt của phương pháp chụp ảnh phóng xạ
kiểm tra khuyết tật trong các ngành công nghiệp như: Hàng không, kiểm tra khuyết tật mối hàn
trong các nhà máy điện, nhà máy tinh chế, các kết cấu tàu thủy và phương tiện chiến tranh,v.v..
Những thành quả ấy tạo cơ sở cho sự phát triển phương pháp này ngày càng mạnh mẽ cho đến ngày
nay.
1.2.1.2 Bản chất và các tính chất của bức xạ tia-X.
Tia X là bức xạ điện từ giống như ánh sáng, chỉ khác là nó có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh
sáng hàng nghìn lần.
Trong chụp ảnh phóng xạ thì những tia X thường dùng có bước sóng trong khoảng từ 10
-4

rất quan trọng đối với những người làm công việc chụp ảnh phóng xạ, do vậy từng hiện tượng nêu
trên sẽ được trình bày cụ thể dưới đây.
1.2.2.1 Hiện tượng hấp thụ
Khi một chùm bức xạ truyền qua một vật nào đó thì sẽ bị suy giảm cường độ. Hiện tượng này
gọi là sự hấp thụ bức xạ trong vật chất (Hình 2.1)

Tính chất của hiện tượng này được áp dụng trong chụp ảnh phóng xạ công nghiệp. Nếu có
khuyết tật ở bên trong mẫu vật nghĩa là có sự thay đổi về độ dày. Sự hiện diện của chúng tạo nên sự
thay đổi tương ứng về cường độ của chùm tia truyền qua, điều này được ghi nhận trên ảnh chụp. Do
tầm quan trọng của nó mà chúng ta sẽ xem xét hiện tượng này một cách kỹ lưỡng.
1.2.2.2 Hệ số hấp thụ
Tiến hành thí nghiệm trên một mẫu có chiều dày x, cường độ chùm tia tới là I
0
, cường độ chùm
tia truyền qua là I và chùm tia tới ở đây là đơn năng thì ta có:
I = I
0
exp(-μx) (1.6)
Trong đó μ là hệ số hấp thụ tuyến tính
Trong biểu thức trên, hệ số hấp thụ tuyến tính μ là đại lượng đánh giá sự suy giảm cường độ
bức xạ theo chiều dày vật liệu và có thứ nguyên là (đơn vị độ dài)
-1
và được tính theo biểu thức:
μ = k λ

1.2.2.4 Định luật tỷ lệ nghịch bình phương khoảng cách
Cường độ của bức xạ tại một điểm nào đó phụ thuộc vào khoảng cách từ điểm đó tới nguồn.
Cường độ thay đổi tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách này. Nguyên lý được biểu diễn theo
biểu thức đại số sau:
2
2
2
1
2
1
r
r
I
I

(1.8)
Với I
1
, I
2
lần lượt là cường độ bức xạ tại các điểm C
1
, C
2
tại khoảng cách r
1
, r
2
.
Vì I

2
1
2
1
D
D
I
I

(1.10)
Trong đó D
1
, D
2
là suất liều bức xạ tại khoảng cách r
1
,

r
2
tính

từ nguồn. Điều này có nghĩa là suất
liều sẽ giảm rất nhanh khi ta di chuyển nguồn ra xa. Nếu khoảng cách tăng lên gấp 10 lần thì suất
liều sẽ giảm 100 lần.
1.2.2.5 Hấp thụ quang điện.
Bức xạ tới
Photon tán xạ
Compton
Electron

Không giống như hiện tượng quang điện tán xạ Compton xảy ra trên các điện tử tự do và điện
tử lớp ngoài có liên kết yếu hơn. Trong chụp ảnh cỡ trung bình thì hiệu ứng Compton là quá trình
suy giảm quan trọng nhất, do đó cần chú trọng tới những ảnh hưởng của hiệu ứng Compton trong
quá trình chụp ảnh vì hiện tượng này có thể đóng góp vào độ nhòe ảnh.
1.2.2.7 Hiệu ứng tạo cặp
Bức xạ tới
Điện tử
quang điện
Hình 1.2: Hiệu ứng hấp thụ quang điện
Bức xạ tới

electron

positron

Hình 1.4: Hiệu ứng tạo cặp
Sự tạo cặp là quá trình biến đổi của photon thành hai hạt cơ bản là positron và electron. Quá
trình này chỉ xảy ra khi năng lượng của photon tới vượt quá hai lần khối lượng nghỉ của một
electron, nghĩa là h  2m
0
c
2
= 2*0,511MeV = 1,022 MeV;   0,01 A
0

Br
-
+ hγ -> Br + e
-

Điện tử được giải phóng sẽ trung hoà ion bạc dương Ag
+
.
Ag
+
+ e
-
-> Ag
Ag
+
+ Br
-
-> Ag + Br
Các nguyên tử Bromua trung hoà cũng liên kết để tạo nên các hạt Br và để lại các tinh thể
AgBr. Vì vậy các nguyên tử bạc tự do được đọng lại. Trong quá trình hiện, ảnh ẩn trở thành nhìn
thấy được.

Chương 2: KỸ THUẬT CHỤP ẢNH PHÓNG XẠ TIA-X
2.1. Nguyên lý và kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tia-X
2.1.1 Nguyên lý của chụp ảnh phóng xạ tia-X
Nguyên lý của chụp ảnh phóng xạ tia-X được mô tả ở Hình 2.1. Kỹ thuật này sử dụng khả năng
xuyên thấu của tia-X khi truyền qua vật chất.

Chùm tia

Nguồn
Sự lựa chọn một kỹ thuật chụp ảnh bức xạ phải dựa trên độ nhạy của yêu cầu đặt ra. Để có
được hình ảnh của các gián đoạn nhỏ hiện rõ trên phim thì phải sử dụng một kỹ thuật chụp ảnh bức
xạ đặc thù cho loại mẫu vật đó. Kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ bị chi phối bởi các thành phần:
 Loại nguồn bức xạ;
 Loại phim được sử dụng;
 Khoảng cách từ nguồn tới phim;
 Sự bố trí chùm tia bức xạ.
Để lựa chọn một kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ đặc thù phải dựa vào các đại lượng sau:
 Vật liệu và cấu hình của mẫu vật;
 Quá trình chế tạo (đúc, hàn…);
 Vùng biết trước có khuyết tật và bản chất của khuyết tật;
 Diện tích của vùng kiểm tra;
 Độ nhạy được yêu cầu…
2.1.2.2. Nguồn bức xạ
Khi sử dụng nguồn bức xạ là máy phát tia-X thì dễ dàng thay đổi năng lượng của tia-X phát ra
và rất phù hợp cho việc kiểm tra các vật liệu kim loại nhẹ hoặc có bề dày nhỏ. Đặc biệt, ảnh chụp
phóng xạ tia-X cho độ tương phản cao. Bề dày thép cực đại ứng với các cao thế khác nhau được nêu
ở Bảng 2.1.

Bảng 2.1: Bề dày thép cực đại khi dùng nguồn tia-X


350 Độ nhòe hình học (U
g
) là một đại lượng có thể điều chỉnh được thông qua công thức sau (được
thành lập từ Hình 2.2):
tSFD
td
U
g


*
(2.1)
Trong đó: d là kích thước nguồn (mm); t là bề dày của mẫu vật.
Như vậy, để có được một ảnh chụp bức xạ sắc nét thì kích thước nguồn phải nhỏ, khoảng cách
giữa nguồn với mẫu vật kiểm tra lớn và khoảng cách giữa mẫu vật tới phim nhỏ. Tuy nhiên, mỗi

220
350
250
380
530
760
750
1040
1500

Nguồn
S
U
g
SFD
t
d

Độ đen
Hình 2.2: Độ nhòe hình học U
g
Giá trị SFD hữu ích cực đại được nêu trong Bảng 2.2. Ngược lại, để giảm được thời gian chiếu
thì giảm SFD nhưng phải thỏa mãn giá trị U
g
theo yêu cầu của ảnh chụp bức xạ đặt ra. Từ công thức
2.1, ta có:





½ - 1
1 – 2
2 – 4
D7
-
-
-
-
D7 – D5 – D4
D7 – D5 – D4
D7
-
-
D4 – D4
D7 – D5 – D4 – D2
D7 – D5 – D4
D7 – D4
-
-
D4 – D2
D7 – D5 – D4
D7 – D5 – D4
D7
2.1.3 Liều chiếu dùng trong chụp ảnh phóng xạ tia-X.
Hiểu biết về liều chiếu trong chụp ảnh phóng xạ là cần thiết nhằm tính toán được giá trị thích
hợp về liều và thời gian để thu được ảnh chụp có chất lượng theo yêu cầu.
2.1.3.1 Định nghĩa liều chiếu.
Về mặt toán học, liếu chiếu có thể được định nghĩa là E = I * t, trong đó E là liều chiếu, I là
cường độ bức xạ, t là thời gian mà vật được chiếu bởi bức xạ. Liều chiếu được đo bằng Roentgen
(R).

là liều chiếu tương ứng với độ đen D
r
. Các giá trị độ
đen đọc được trên đường đặc trưng của phim (Hình 2.3) và liều chiếu E được xác định để thu được
độ đen yêu cầu là:
ct
cr
t
E
E
E
E

(2.3)
Hay
ct
cr
t
E
E
EE 
(2.4)
GIẢN ĐỒ LIỀU CHIẾU CỦA MÁY PHÁT TIA-X “RF-200EGM”
Phim : Fuji #100
Màng tăng cường : Mànchì 0,03 mm
Khoảng cách từ nguồn đến phim : 600 mm
máy phát tia-X hoặc một nguồn gamma đối với một loại vật liệu cụ thể, các phương pháp chuẩn bị
giản đồ cũng khác nhau.
Khi xây dựng giản đồ chiếu phải ghi chú rõ những thông tin cần thiết như: Loại máy, loại
phim, độ đen phim, quy trình xử lý phim (loại thuốc hiện, thời gian hiện, nhiệt độ của thuốc hiện),
loại vật liệu, loại màn tăng cường (nếu có), khoảng cách từ nguồn tới phim.

Hình 2.4: Giản đồ chiếu dành cho máy phát tia-X “RF-200EGM” dùng cho chụp vật liệu thép ở các giá trị
cao áp khác nhau.
Một trong những phương pháp xây dựng giản đồ chiếu đó là phương pháp sử dụng một nêm
dạng bậc làm từ vật liệu cần thiết ứng dụng trong thực tế, nêm có dải bề dày phù hợp với từng loại
tia-X hoặc gamma. Ví dụ: Đối với loại tia-X cao áp 150kV thì dùng một nêm bằng thép với các bậc

nhận, ví dụ trong chụp ảnh phóng xạ công nghiệp một ảnh tốt có dải độ đen là 1,5 đến 3,3 và có thể
thay đổi (chẳng hạn 1,7 đến 3,5) tùy thuộc vào độ sáng của đèn đọc phim. Một liều chiếu để ảnh
chụp có độ đen thấp hơn 1,5 gọi là một liều chiếu không đủ ngược lại liều chiếu cho độ đen cao
hơn 3,3 gọi là chiếu quá liều.
2.1.4 Kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ các mối hàn kim loại
2.1.4.1 Kỹ thuật đơn thành đơn ảnh (SWSI)
Trong kỹ thuật này phim có thể được gá lắp ở hai phía của mẫu vật. Kỹ thuật này được minh
họa trên Hình 2.5, nguồn được gá lắp bên ngoài, phim được gá lắp bên trong hoặc ngược lại và ở
giữa là khu vực cần kiểm tra. Kỹ thuật này thích hợp để kiểm tra những vật dạng đĩa, ống trụ, các
ống có đường kính lớn.
Hình 2.5: Kiểm tra đường ống bằng chụp ảnh phóng xạ truyền qua đơn thành
Ngoài ra, ta có khái niệm kỹ thuật toàn cảnh đó là kỹ thuật mà nguồn phóng xạ được giữ ở tâm
ống, phim được bao phủ quanh mối hàn bên ngoài của ống. Kỹ thuật này làm giảm thời gian kiểm
tra vì toàn bộ chu vi mối hàn được chiếu cùng một thời gian. Kỹ thuật này áp dụng khi khoảng cách
hiệu dụng giữa nguồn và phim đủ lớn để có độ nhạy cần thiết, tùy trường hợp mà IQI có thể đặt phía
trong hay ngoài thành ống.
2.1.4.2 Kỹ thuật truyền qua hai thành
Kỹ thuật này ứng dụng ở những nơi mà không thể gá lắp phim hoặc nguồn bên trong ống,
nguồn và phim được giữ bên ngoài, bức xạ xuyên qua cả hai thành ống. Do sự hạn chế về vị trí cũng
như đường kính ống, ba phương pháp khác nhau của kỹ thuật này được giới thiệu dưới đây.


khúc gấp do vậy trên phim sẽ thấy sự chồng chập của mối hàn phía nguồn lên mối hàn phía phim.
Điều này đỏi hỏi phải chụp tối thiểu ba lần mỗi lần 120
0
để bao phủ toàn bộ chiều dài mối hàn xung
quanh ống. IQI được đặt ở phía nguồn. Đặc biệt kỹ thuật này áp dụng bất cứ khi nào gặp sự gấp
khúc mà không thể chụp được ảnh kép do sự giới hạn về vị trí đối với những ống có đường kính
ngoài lên tới 90mm.
2.1.4.5 Kỹ thuật chụp mẫu vật rộng
Dải mật độ của phim liên quan chặt chẽ tới độ tương phản của phim, được định nghĩa là một
dải chiều dày vật liệu mà có thể được ghi nhận trên ảnh trong dải mật độ phim hiệu dụng chấp nhận
được. Dải chiều dày mẫu vật nằm trong khoảng giới hạn nhất định thỏa mãn cho mỗi loại phim chụp
đơn ảnh, do đó để mở rộng dải chiều dày này và góp phần giảm số lần chụp, tiết kiệm thời gian ta sử
Màn chì
Mẫu vật
Phim

Hình 2.7: Kỹ thuật chụp hai phim
dụng kỹ thuật chụp đồng thời hai phim có tốc độ khác nhau cho cùng một vật thể trong cùng một
lần chụp. Kỹ thuật này được gọi là kỹ thuật hai phim (Hình 2.7). Với sự lựa chọn chính xác phim, điều kiện chụp sẽ góp phần làm giảm giá thành. Phần mẫu vật
dày hơn sẽ được ghi nhận trên phim nhanh hơn phần mỏng. Kỹ thuật hai phim có thể sử dụng với
loại phim có hoặc không có màng chì.


Tương tự phim ánh sáng, phim X quang có cấu tạo gồm: Lớp nền, lớp nhũ tương, lớp bảo vệ
và lớp kết dính (Hình 2.8).
Lớp nền là vật liệu gelatin sạch, nhẹ, bền, dễ uốn và trong suốt. Lớp nền dày khoảng 0,025mm
đóng một vai trò quan trọng trong cấu trúc phim, có thể ví nó là xương sống của phim.
Lớp nhũ tương là những hạt halide bạc nhỏ li ti được phủ lên một hoặc hai mặt của lớp nền.
Halide bạc được phân bố đều trong nhũ tương dưới dạng những tinh thể cực nhỏ và khi bị chiếu bởi
tia-X, tia gamma hay ánh sáng nhìn thấy nó sẽ thay đổi cấu trúc vật lý. Halide bạc có dạng hạt, kích
thước của nó có ảnh hưởng đáng kể tới quá trình chiếu cũng như độ phân giải các ảnh chụp.
Lớp kết dính được tạo từ hỗn hợp gelatin và chất kết dính nhằm đảm bảo cho chất nhũ tương
mỏng bám chặt vào lớp nền.
Lớp bảo vệ phía ngoài là một lớp mỏng gelatin nhằm giữ cho lớp nhũ tương bên trong khỏi bị
hư hỏng trong các thao tác và xử lý.
Trong cấu trúc phim, lớp nhũ tương là lớp đóng vai trò quan trọng nhất. Vốn rất nhạy với tia X,
tia gamma, ánh sáng, nhiệt độ và một số hóa chất v.v.. nên cần thận trọng khi bảo quản phim chưa
chụp.
2.2.2 Các đặc trưng của phim chụp ảnh phóng xạ
Phim được sản suất bởi các hãng khác nhau, có các tính chất khác nhau, nhằm đảm bảo những
yêu cầu cụ thể và đa dạng trong thực tế theo yêu cầu của từng phép chụp, nó phụ thuộc vào các yếu
tố sau:
Vật kiểm tra;
Loại bức xạ sử dụng;
Năng lượng bức xạ;

1
3
4
2
Hình 2.8: Cấu trúc phim chụp ảnh
1. Lớp nền; 2. Lớp nhũ tương; 3. Lớp bảo vệ; 4. Lớp kết dính

t
: cường độ ánh sáng truyền qua phim.
Tỷ số I
0
/I
t
được gọi là độ cản sáng của ảnh chụp bức xạ và ngược lại, tỉ số I
t
/I
0
được gọi là độ truyền
ánh sáng qua ảnh chụp bức xạ.
Độ đen của một ảnh chụp có thể được xác định bằng cách so sánh với một tấm nêm độ đen
hoặc dùng máy đo độ đen. Những thiết bị đo độ đen quang học thường kém chính xác hơn khi ta so
sánh cả hai phim trong cùng điều kiện, trái lại những thiết bị đo độ đen quang điện thì chính xác hơn
vì có sử dụng một ampe kế nhỏ có thang được chuẩn theo đơn vị độ đen. Dải mật độ phim chấp
nhận trong chụp ảnh phóng xạ công nghiệp là từ 1,5 đến 3,3.
2.2.2.2 Đường cong đặc trưng của phim ảnh.
Đường cong đặc trưng của phim, hay còn gọi là đường cong độ nhạy, biểu diễn mối quan hệ
giữa liều chiếu cho một phim chụp ảnh bức xạ với độ đen của ảnh đạt được sau khi xử lý tráng rửa.
Đường cong này được xây dựng bằng cách chiếu lên mỗi phim một liều chiếu biết trước, sau khi
tráng rửa các phim sẽ xác định các giá trị độ đen và vẽ một đường cong độ đen theo thanh logarit
của liều chiếu tương đối. Hình 2.9 là đường cong đặc trưng của các phim do hãng Agfa sản xuất.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status