工业射线检测中的射线ppt课件.ppt

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1、3.1射线的分类3.2X射线3.3r射线3.4两种射线的比较3.5中子射线3.工业射线检测中的射线3.1射线的分类射线（辐射）种类辐射，即通常所称的射线从它与物质互作用引起的电离情况可分为两类：（致）电离辐射非（致）电离辐射电离辐射任何与物质作用，直接作用或间接作用可引起物质电离的辐射称为电离辐射，不能引起物质电离的辐射称为非电离辐射。电离辐射包括直接致电离粒子、间接致电离粒子射线（辐射）种类直接致电离粒子如电子、β射线、质子、α粒子等带电粒子间接致电离辐射如X射线和γ射线，它们与物质作用时能释放直接致电离粒子或引起原子核变化。非电离辐射非（致）电离辐射：红外线、微波

2、等，能量较低射线（辐射）种类按带电性质射线可分为带电粒子和中性辐射，带电粒子又可分为快电子和重带电粒子（如质子、α粒子以及其他重带电离子，他们都具有一个或多个原子质量单位并具有一定能量）。中性辐射又可分为电磁辐射和中子辐射（通常在自发裂变和核反应中产生）。射线（辐射）种类其它叫法:电磁辐射能量子为光子。电磁辐射与物质的相互作用是光子与物质的相互作用。粒子辐射各种粒子射线，如粒子、质子、中子、电子等。粒子与物质的相互作用，不同粒子特性不同，作用机制、过程不同。光子与一般基本粒子的本质区别：光子的静止质量为0，运动时才有质量，速度越大质量越大。3.2X射线主要内容X射线的

3、发现及其性质X射线的产生X射线的量和质X射线谱连续谱的产生及特点特征谱的产生及特点莫色莱定律X射线与伽马射线性质比较3.2.1X射线的发现1895年德国物理学家---“伦琴”发现X射线1895-1897年伦琴搞清楚了X射线的产生、传播、穿透力等大部分性质1901年伦琴获诺贝尔物理奖,首位诺贝尔物理奖获得者X、射线是电磁波，与其它电磁波的区别在于波长不同及产生方法不同。X射线波长在10－8cm左右，射线波长更短。波长越短，频率越高。X、射线的波长λ=c/ν波粒二象性波动特性衍射干涉反射粒子特性劳厄衍射实验特征表现为以光子形式辐射和吸收时具有的一定的质量、能量和动量

4、。表现形式为在与物质相互作用时交换能量。如光电效应；二次电子等。其他性质本身不带电，不受电场和磁场的影响穿透性：射线光子的能量大，贯穿本领强。穿透程度与射线的波长，吸收物质的性质有关。波长一定的射线对不同的物质有不同的穿透能量。电离作用：当射线照射到物质后，构成物质的原子的最外层电子被光子冲击而脱离原子，使原子成为阳离子。感光作用：射线能引起化学反应，使照相底片感光。荧光作用：射线照射某些化学物质，如硫化锌等，可以发出黄绿色或蓝紫色光，停止照射，荧光消失。生物效应：生物体在射线照射下，能损害组织细胞，抑制细胞生长，甚至使细胞坏死。X射线的本质X射线是电磁波。量子理论认

5、为X射线是一种量子和光子组成的粒子流。爱因斯坦认为光是光量子流，简称光子。能量动量3.2.2X射线产生X射线的产生过程X射线管的阴极灯丝通过电流，被加热到2000。C以上后发射电子，这些电子聚集在灯丝附近。当X射线管的阳极和阴极之间的空间后撞击到阳极靶上。通过韧致辐射，电子的一部分动能转化为X射线，从X射线窗口辐射出来。电子的大部分动能传给了阳极靶(99％左右,1％左右能量转变为X射线)，使它迅速升温。接变压器玻璃钨灯丝金属聚灯罩铍窗口金属靶冷却水电子X射线X射线X射线管剖面示意图（回车键演示）过程演示3.2.3X射线的量和质X射线的强度单位时间内，通过垂直于射线传播

6、方向上单位面积的X射线光子的能量。常用管电流大小代表X射线的强度；用管电流毫安数与辐射时间的乘积来衡量总辐射的能量。单位：mA.sX射线的硬度X射线的穿透本领，表示X射线的质。它取决于X射线光子能量的大小。对于一定的吸收物质，X射线被吸收越少则穿透量越多，X射线就越硬。常用管电压的kV数来衡量X射线的硬度。3.2.4X射线光谱X射线谱描述X射线强度与波长的关系曲线X射线光谱由二部分构成：连续谱(韧致辐射,刹车辐射）——是由波长连续变化的谱线构成。连续谱所构成的X射线称为白色X射线(与电压有关)，是由电子的动能直接转化而来。线状谱(标识谱、特征谱)——是由谱线分立的线状

7、谱线构成。分立谱所构成的X射线称为特征X射线(与靶金属材料有关)是由电子的动能间接转化而来。典型光谱图（钨靶）（钼靶）钨靶与钼靶射线管的射线谱典型光谱图钼靶射线谱(1)连续X射线谱根据经典物理学的理论，一个带负电荷的电子作加速运动时，电子周围的电磁场将发生急剧变化，此时必然要产生一个电磁波，或至少一个电磁脉冲。由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不可能相同，因而得到的电磁波将具有连续的各种波长，形成连续X射线谱。量子力学解释韧致辐射带电粒子与原子(原子核的库仑场)相碰撞发生骤然减速时伴随产生的辐射X射线光谱呈连续分布的原因当大量高速运动的电