TR NG ĐI H C BÁCH KHOA HÀ N I ƯỜ Ạ Ọ Ộ C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VI T NAMỘ Ộ Ủ Ệ
VI N K THU T H T NHÂN & V T LÝ MÔI TR NGỆ Ỹ Ậ Ạ Ậ ƯỜ Đc l p - T do - H nh phúcộ ậ ự ạ
PH N CÁC BÀI THÍ NGHI M NDT NÂNG CAOẦ Ệ
Thu c h c ph n: ộ ọ ầ K THU T KI N TRA KHÔNG PHÁ M U – NE4203Ỹ Ậ Ể Ẫ
-Mã l p: ớ……..
-Th i gian thí nghi m: 3h/bàiờ ệ
-Hình th c ki m tra: Vi t báo cáo k t quứ ể ế ế ả
-T ng s bài thí nghi m: 3 bài.ổ ố ệ
BÀI 4 : K THU T CH P NH B C X TRÊN M I HÀN NGỸ Ậ Ụ Ả Ứ Ạ Ố Ố
I. M c đích thí nghi mụ ệ
Sinh viên n m b t và th c hi n thành th c quy trình ch p nh b c đi v i ắ ắ ự ệ ụ ụ ả ứ ố ớ
các m i hàn ng x trong công nghi p.ố ố ạ ệ
II. Thi t b thí nghi mế ị ệ
- Máy phát X-ray đã kh i đng s n sàng.ở ộ ẵ
- Film 10 x 20mm (Fuji ho c Kodak)ặ
- Li u k cá nhânề ế
- Th c mét.ướ
- Ch th ch t l ng nh (IQI).ỉ ị ấ ượ ả
- M u m i hàn ng tr b ng thép.ẫ ố ố ụ ằ
- B đt ch và s . ộ ộ ữ ố
- T m chì m ng.ấ ỏ
III. Tóm t t lý thuy tắ ế
1
Trong phép ch p nh b ng ánh sáng, các tia sáng ph n x t v t ch p, điụ ả ằ ả ạ ừ ậ ụ
qua m t h th ng th u kính trong máy nh đ t o nên m t nh th c trênộ ệ ố ấ ả ể ạ ộ ả ự
phim.
Trong phép ch p nh b c x tia b c x t ngu n b c x , đi qua v t ụ ả ứ ạ ứ ạ ừ ồ ứ ạ ậ
ch p đ l i hình nh c a v t ch p trên phim v n đc đt ngay sau v t ụ ể ạ ả ủ ậ ụ ố ượ ặ ậ
ch p.ụ
Nguyên lý ch p nh b c x : 1- Ngu n b c x ; 2- Tia b c x ; 3- V tụ ả ứ ạ ồ ứ ạ ứ ạ ậ
ch p; 4- Khuy t t t; 5- Phim.ụ ế ậ
S khác nhau ch y u gi a phép ch p nh b ng ánh sáng và phép ự ủ ế ữ ụ ả ằ
ch p nh b ng b c x là khâu x lý phim. Sau khi ch p, phim đc đa vào ụ ả ằ ứ ạ ử ụ ượ ư
phòng t i đ x lý: hi n nh và hãm nh. Tuy nhiên, trong phép ch p nh ố ể ử ệ ả ả ụ ả
b c x ng i ta không c n in nh lên gi y nh; khi c n kh o sát, ch c n soi ứ ạ ườ ầ ả ấ ả ầ ả ỉ ầ
phim trên màn soi ho c dùng các máy chi u đ khu ch đi nh.ặ ế ể ế ạ ả
-Đi v i m i lo i đng kính ng khác nhau, đòi h i chúng ta áp d ng các ố ớ ỗ ạ ườ ố ỏ ụ
k thu t khác nhau đ ch p đc m i hàn trên m u. ỹ ậ ể ụ ượ ố ẫ
- V i m i hàn có đng kính đ l n ta có th gá phim áp sát vào m t trong ớ ố ườ ủ ớ ể ặ
c a ng và áp d ng k thu t 1 thành 1 nh nh m i hàn ph ng (hình 1b)ủ ố ụ ỹ ậ ả ư ố ẳ
-Đi v i m u ng có đng kính nh h n nh ng đng kính ngoài > ố ớ ẫ ố ườ ỏ ơ ư ườ
90mm ta áp d ng k thu t 2 thành 1 nh, phim đt phía ngoài ng (hình 1c).ụ ỹ ậ ả ặ ố
2
Hình 1. Ch p nh các m i hàn n i (S- ngu n, F- phim): a) Hàn n i các t mụ ả ố ố ồ ố ấ
ph ng; b) Hàn n i đng ng (phim đt trong ng); c) Hàn n i đng ngẳ ố ườ ố ặ ở ố ố ườ ố
(phim đt ngoài ng).ặ ở ố
-Đi v i các m u nh có đng kính ngoài < 90mm, chúng ta áp d ng k ố ớ ẫ ỏ ườ ụ ỹ
thu t 2 thành 2 nh cho phép ch p c 2 thành đi di n nhau trên m u (hình ậ ả ụ ả ố ệ ẫ
2b).
Hình 2. Phim và ngu n đu đt ngoài ng: a) Ph ng pháp 2 t ng 1ồ ề ặ ở ố ươ ườ
nh; b) ph ng pháp 2 t ng 2 nhả ươ ươ ả
- Đi v i m i ph ng pháp chúng ta có cách xác đnh b dày m u khác nhau ố ớ ỗ ươ ị ề ẫ
ph thu c vào b trí hình h c th c t c a m u và phim.ụ ộ ố ọ ự ế ủ ẫ
* Các đc tr ng c a ngu n b c x :ặ ư ủ ồ ứ ạ
Các đc tr ng chungặ ư
3
- C ng đ b c xườ ộ ứ ạ : C ng đ b c x là s photon trong m t đn v th iườ ộ ứ ạ ố ộ ơ ị ờ
gian đp vào m t đn v di n tích n m vuông góc v i chùm h t. Đn v đoậ ộ ơ ị ệ ằ ớ ạ ơ ị
c a c ng đ b c x là photon/cmủ ườ ộ ứ ạ 2.s.
- H s h p th tuy n tínhệ ố ấ ụ ế : H s h p th tuy n tính ệ ố ấ ụ ế ch kh năngỉ ả
h p th c a v t ch t v i b c x có năng l ng xác đnh khi xuyên qua nó. Nóấ ụ ủ ậ ấ ớ ứ ạ ượ ị
đc xác đnh b ng công th c:ượ ị ằ ứ
trong đó Io và I t ng ng v i c ng đ b c x tr c và sau khi đi quaươ ứ ớ ườ ộ ứ ạ ướ
l p v t ch t có b dày là d.ớ ậ ấ ề
- B dày n a giá trề ử ị (HVT - Half Value Thickness) và b dày 1 ph n 10ề ầ
giá tr (TVT - Tenth Value Thickness).: HVT và TVT là b dày c a m t l pị ề ủ ộ ớ
v t li u nào đó làm suy gi m c ng đ b c x xu ng t ng ng còn m tậ ệ ả ườ ộ ứ ạ ố ươ ứ ộ
n a và 1/10 giá tr . Chúng có m i liên h v i h s h p th tuy n tính nhử ị ố ệ ớ ệ ố ấ ụ ế ư
sau:
HVT = 0,693/
TVT = 2,303/
HVT không ph i là m t h ng s đi v i m t chùm b c x .ả ộ ằ ố ố ớ ộ ứ ạ
- B dày ch p t i đa:ề ụ ố Ng i ta quy đnh b dày ch p t i đa có th ch pườ ị ề ụ ố ể ụ
đc, dượ max b ng 4 l n giá tr HTV:ằ ầ ị
dmax = 4HVT
- C ng đ b c x t l ngh ch v i bình ph ng kho ng cách:ườ ộ ứ ạ ỷ ệ ị ớ ươ ả C ngườ
đ b c x t i m t đi m nào đó ph thu c vào kho ng cách t đi m đó t iộ ứ ạ ạ ộ ể ụ ộ ả ừ ể ớ
ngu n và t l ngh ch v i bình ph ng kho ng cách đó. Ví d t i đi m 1ồ ỷ ệ ị ớ ươ ả ụ ạ ể
4
)1(,
lnln
d
II o
cách ngu n là rồ1 mét c ng đ b c x đo đc là Iườ ộ ứ ạ ượ 1; t i đi m 2 cách ngu n làạ ể ồ
r2 mét c ng đ b c x đo đc là Iườ ộ ứ ạ ượ 2, thì ta có:
Các đc tr ng c a ngu n phóng x gammaặ ư ủ ồ ạ
M t ngu n phóng x gamma th ng g m m t lõi ch t phóng x đcộ ồ ạ ườ ồ ộ ấ ạ ượ
đt trong bu ng kín b ng chì ho c uranium và b ph n đi u khi n đ đaặ ồ ằ ặ ộ ậ ề ể ể ư
ngu n vào v trí chi u. ồ ị ế Hình 3. Gi i thi u s đ c a gamma và ch p nhớ ệ ơ ồ ủ ụ ả
Hình 3. S đ c a ngu n gamma ch p nh: 1- Bu ng b o v ; 2- lõiơ ồ ủ ồ ụ ả ồ ả ệ
ngu n; 3- B ph n đi u khi n ngu n ra vào.ồ ộ ậ ề ể ồ
- Ho t đ phóng x :ạ ộ ạ M i ngu n phóng x đc đc tr ng b ng ho t đỗ ồ ạ ượ ặ ư ằ ạ ộ
phóng x . Đi l ng này cho ta khái ni m kh năng phát x m nh hay y u.ạ ạ ượ ệ ả ạ ạ ế
Ho t đ phóng x đc đo b ng s l n phân rã c a đng v phóng x di n raạ ộ ạ ượ ằ ố ầ ủ ồ ị ạ ễ
trong m t đn v th i gian. Đn v đo ho t đ phóng x là Becquerel (Bq)ộ ơ ị ờ ơ ị ạ ộ ạ
ho c Curie (Ci).ặ
1Bq = 1 phân rã/s
1Ci = 3,7 x 1010 Bq
- H ng s phân rã ằ ố và chu k bãn rã Tỳ 1/2: Các ch t phóng x phân rã theoấ ạ
đnh lu t hàm mũ:ị ậ
N(t) = Noe-t
5
)5(
2
1
2
2
2
1
r
r
I
I