《脈沖X射線攝影》PPT課件

脈沖X射線攝影,很多高速現(xiàn)象伴隨很強(qiáng)的閃光和煙霧，有些現(xiàn)象發(fā)生在不透明物體內(nèi)部。X射線能穿透物體、排除光和煙霧，發(fā)現(xiàn)物體內(nèi)部的密度變化和內(nèi)在物的形狀、位置等，是瞬態(tài)實(shí)驗(yàn)的重要手段。,早期的X射線管,X射線的性質(zhì),不可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍：0.04-1000埃通常X射線束包括多種波長(zhǎng)，頻率高的穿透力強(qiáng)。大致分軟、硬兩種，硬的穿透力強(qiáng)。提高穿透力的方法是：提高電極間電壓；用高原子序數(shù)的靶板；在射線束中放置濾波板。濾波板的原子序數(shù)愈高，板愈厚所得X射線愈硬。X射線的強(qiáng)度I是指射線束中某點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的輻射量，輻射量單位：倫琴（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下使1毫升空氣產(chǎn)生1個(gè)靜電單位的離子的射線輻射量）強(qiáng)度單位：倫琴/分常以放射率表示。,X射線的性質(zhì),強(qiáng)度I與管電流i、極間電壓V的關(guān)系：X射線沿直線傳播，傳播速度與光速相同，能使膠片感光，能使某些晶體發(fā)出熒光，但不能用透鏡聚光。X射線有電離作用，但本身呈電中性，不受電場(chǎng)與磁場(chǎng)的作用。,脈沖X射線攝影對(duì)射線源的要求,管電流膠片的密度：D=It由于t小，因此要求強(qiáng)度（I）高?？赏ㄟ^(guò)提高管電流i和極間電壓V。但V的改變同時(shí)改變了硬度，因此一般采取提高管電流的方法。正常的爆光量需要it為103安培秒，當(dāng)高速現(xiàn)象的速度102104米/秒時(shí)，t為107108秒，所以管電流為104105安培。通常的X射線管應(yīng)用熱發(fā)射電子源，總電流為毫安量級(jí)，不能滿足要求。必須采用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射二極管。,陽(yáng)極尺寸X射線攝影是點(diǎn)光源投影，圍繞物體的輪廓有一個(gè)半陰影區(qū)。見(jiàn)圖。S=S(b/a)要圖象清晰，應(yīng)盡量減小S和b/a。一般取b/a0.1，如果S=5mm,則S=0.5mm（靜態(tài)模糊度）,X射線的脈寬tV=V(a+b)/am=Vt=V(a+b)/at如要求運(yùn)動(dòng)模糊度不大于靜態(tài)模糊度，即m=0.5毫米，則t0.5/V=1/2.2V(微秒)V=5(毫米/微秒）時(shí)，t0.1微秒。,穿透力D是光學(xué)密度差，為反差系數(shù)，x為物質(zhì)厚度變化，為吸收系數(shù)。必須對(duì)不同的x選擇不同硬度的X射線。如果硬度太高，值很小，D也小；如果射線太軟穿透的強(qiáng)度小也得不到正常曝光。因此為了能穿透密度和厚度不同的物體，要求X射線的穿透力不同。這通過(guò)調(diào)節(jié)X射線管的極間電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。,高速X射線攝影機(jī),脈沖X射線機(jī)國(guó)產(chǎn)400kv脈沖X光機(jī)的組成,高壓毫微秒脈沖發(fā)生器（Marx電路）多個(gè)電容器并聯(lián)充電、串聯(lián)放電產(chǎn)生倍增電壓,R10k5w高壓線繞電阻；C8000pf高壓無(wú)感電容,冷陰極場(chǎng)發(fā)射X射線管陰極不用加熱，陰極尖端曲率半徑在103105厘米采用多尖的場(chǎng)發(fā)射陰極電流密度可達(dá)107108安培/厘米2高真空度達(dá)107毫米汞柱,高速X射線攝影的應(yīng)用,內(nèi)外彈道：膛內(nèi)、槍（炮）口煙霧區(qū)及靶上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、穿甲機(jī)理等研究固體中壓縮波的傳播特性測(cè)量高爆炸藥的壓強(qiáng)、反應(yīng)產(chǎn)物的流動(dòng)和能量傳輸規(guī)律。工業(yè)上用于研究高電壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作、電弧焊接及鑄造過(guò)程等醫(yī)學(xué)上用于研究人和動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。,高速X射線攝影的使用方法,大范圍、多臺(tái)聯(lián)用