第三章-射線照相質(zhì)量的影響因素分析課件

第二篇射線檢測(cè)

第三章射線照相質(zhì)量的影響因素

淄博特檢院徐長(zhǎng)業(yè)第二篇射線檢測(cè)

第三章射線照相質(zhì)量的影響因素射線照相的質(zhì)量1、射線照相靈敏度1．1靈敏度概念1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．3射線照相靈敏度的影響因素射線照相的質(zhì)量1、射線照相靈敏度1、射線照相靈敏度1、射線照相靈敏度1．1靈敏度概念1．1．1定義：射線照相底片上能夠發(fā)現(xiàn)沿射線穿透方向的最小缺陷（或最小細(xì)節(jié)）的能力稱(chēng)為靈敏度；1．1．2絕對(duì)靈敏度：射線照相底片上能夠發(fā)現(xiàn)沿射線穿透方向上的最小缺陷（或最小細(xì)節(jié)）的實(shí)際尺寸稱(chēng)為絕對(duì)靈敏度；1、射線照相靈敏度1、射線照相靈敏度1、射線照相靈敏度1．1．3相對(duì)靈敏度：射線照相底片上能夠發(fā)現(xiàn)沿射線穿透方向上的最小缺陷（或最小細(xì)節(jié)）的實(shí)際尺寸與穿透厚度的百分比稱(chēng)為相對(duì)靈敏度。相對(duì)靈敏度實(shí)際上表示的是缺陷與工件之間的厚度比。射線照相靈敏度表示的是射線照片記錄細(xì)節(jié)或缺陷的能力，也就是說(shuō)，射線照片顯示缺陷的能力；或射線照相檢驗(yàn)技術(shù)發(fā)現(xiàn)缺陷的能力。它是射線照相對(duì)比度、不清晰度和顆粒度綜合的結(jié)果。1、射線照相靈敏度1．1．3相對(duì)靈敏度：射線照相底片上能1、射線照相靈敏度射線照相檢驗(yàn)工作中，為了評(píng)定射線照片的影像質(zhì)量，設(shè)計(jì)了一些方法綜合地測(cè)定影像質(zhì)量?，F(xiàn)廣泛采用射線照相靈敏度這個(gè)概念。射線照片上形成的影像的質(zhì)量，它在一定程度上綜合評(píng)定了影像質(zhì)量三個(gè)基本因素。測(cè)定射線照片的射線照相靈敏度采用像質(zhì)計(jì)（像質(zhì)指示器、透度計(jì)），最廣泛使用的像質(zhì)計(jì)主要是三種：絲型像質(zhì)計(jì)、階梯孔型像質(zhì)計(jì)、平板孔型像質(zhì)計(jì)，此外還有槽型像質(zhì)計(jì)等。1、射線照相靈敏度射線照相檢驗(yàn)工作中，為了評(píng)定射線照片的影像1、射線照相靈敏度射線照相靈敏度的表示方法有兩種，一種稱(chēng)為相對(duì)靈敏度，另一種稱(chēng)為絕對(duì)靈敏度。相對(duì)靈敏度以百分比表示，即以射線照片上可識(shí)別的像質(zhì)計(jì)的最小細(xì)節(jié)的尺寸與被透照工件的厚度之比的百分比表示。絕對(duì)靈敏度則以射線照片上可識(shí)別的像質(zhì)計(jì)的最小細(xì)節(jié)尺寸表示。用像質(zhì)計(jì)測(cè)定的射線照相靈敏度也稱(chēng)為細(xì)節(jié)靈敏度或像質(zhì)計(jì)靈敏度，即它表示某種特定形狀的細(xì)節(jié)在使用的射線照相技術(shù)下可被發(fā)現(xiàn)的程度，它不完全等同于同樣尺寸的自然缺陷可被發(fā)現(xiàn)的程度。1、射線照相靈敏度射線照相靈敏度的表示方法有兩種，一種稱(chēng)為相1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2．1金屬絲像質(zhì)計(jì)（線型像質(zhì)計(jì)）：如何判斷射線照片上的金屬絲影像是否是可識(shí)別的，不同標(biāo)準(zhǔn)有不同的規(guī)定，JB/T4730--2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)清晰看到金屬絲影像的長(zhǎng)度不小于10mm。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2．2金屬絲象質(zhì)計(jì)的相對(duì)靈敏度：規(guī)定為在射線底片上可識(shí)別的金屬絲最小直徑與工件的透照厚度的百分比，常記為K：

K=d/T×100％式中：K---絲型像質(zhì)計(jì)射線照相靈敏度；

d---射線照片上可識(shí)別的金屬絲最小直徑；

T---工件的透照厚度。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2．2金屬絲象質(zhì)計(jì)的相對(duì)靈敏度1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2．3像質(zhì)計(jì)靈敏度：在實(shí)際工程應(yīng)用中，并不需要計(jì)算每次透照的靈敏度數(shù)值，而是通過(guò)底片上金屬絲（即像質(zhì)指數(shù)）的顯示來(lái)了解和控制靈敏度的。金屬絲直徑的編號(hào)即稱(chēng)為像質(zhì)指數(shù)，像質(zhì)指數(shù)從1～19，代表的直徑從3.2mm～0.063mm。母材公稱(chēng)厚度不同、檢測(cè)等級(jí)不同，透照方式不同要求顯示的像質(zhì)指數(shù)號(hào)值也不相同。表2-5-1是單壁透照像質(zhì)計(jì)靈敏度值。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2．3像質(zhì)計(jì)靈敏度：1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度常用的像質(zhì)計(jì)有：

Ⅰ號(hào):像質(zhì)指數(shù)從1～7；

Ⅱ號(hào):像質(zhì)指數(shù)從6～12；

Ⅲ號(hào):像質(zhì)指數(shù)從10～16。透照材料不同，所用的像質(zhì)計(jì)不同。如：Fe、Ni、Ti、Al、Cu；常用的Fe像質(zhì)計(jì)。用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼。表示為16-FE-10,Ⅲ號(hào)。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度常用的像質(zhì)計(jì)有：1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度用像質(zhì)計(jì)測(cè)定的射線照相靈敏度也稱(chēng)為細(xì)節(jié)靈敏度或像質(zhì)計(jì)靈敏度，即它表示某種特定形狀的細(xì)節(jié)在使用的射線照相技術(shù)下可被發(fā)現(xiàn)的程度，它不完全等同于同樣尺寸的自然缺陷可被發(fā)現(xiàn)的程度。影響射線照片影像質(zhì)量的因素也就是影響射線照相靈敏度的因素，從技術(shù)方面歸納可包括膠片類(lèi)型、透照參數(shù)、透照布置、輔助措施等。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度用像質(zhì)計(jì)測(cè)定的射線照相靈敏度也稱(chēng)為1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度用像質(zhì)計(jì)靈敏度計(jì)量：金屬絲直徑、或孔徑、或槽深；不同類(lèi)型像質(zhì)計(jì)沒(méi)有嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系，只有大致對(duì)應(yīng)關(guān)系。JB/T4730靈敏度表示方法：絕對(duì)靈敏度法。像質(zhì)計(jì)靈敏度不等于自然缺陷靈敏度。面積型缺陷檢出靈敏度與像質(zhì)計(jì)靈敏度存在著較大差異。原因——形狀不同，尺寸不同結(jié)果——透照角度不同，靈敏度變化不同；焦點(diǎn)尺寸和焦距不同，對(duì)靈敏度影響不同。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度用像質(zhì)計(jì)靈敏度計(jì)量：金屬絲直徑、或1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度射線照相靈敏度≠缺陷檢出率缺陷檢出率=①底片像質(zhì)計(jì)靈敏度+②工藝參數(shù)選擇的正確性（透照方向、焦距等）+③良好的觀片條件+④評(píng)片人員的判斷能力1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度射線照相靈敏度≠缺陷檢出率1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度影響射線照相靈敏度的三大要素射線照相對(duì)比度△D

（缺陷影像與其周?chē)尘暗暮诙炔睿?；射線照相不清晰度U

（影像輪廓邊緣黑度過(guò)渡區(qū)的寬度）；射線照相顆粒度σD

（影像黑度的不均勻程度）1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度影響射線照相靈敏度的三大要素1．3射線照相靈敏度的影響因素1．3．1射線照相對(duì)比度

(1)定義：射線照相底片上相鄰兩區(qū)域的黑度差△D稱(chēng)為射線照相對(duì)比度（或稱(chēng)為射線照相襯度）。射線照相對(duì)比度愈大底片上的缺陷影像就愈容易發(fā)現(xiàn)，射線照相對(duì)比度受工件主因?qū)Ρ榷群湍z片對(duì)比度的影響；△D＝±0.434μG

△T/（1＋n）1．3射線照相靈敏度的影響因素1．3．1射線照相對(duì)比度1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中影像的對(duì)比度定義為射線照片上兩個(gè)區(qū)域的黑度差，常記為△D。即，如果兩個(gè)區(qū)域的黑度分別為：D′、D，則它們的對(duì)比度為

△D＝D′－

D 1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中影像的對(duì)比度定義1．3射線照相靈敏度的影響因素射線照片上影像的對(duì)比度常指影像的黑度與背景的黑度之差。從物體厚度的一個(gè)小的增加量△T產(chǎn)生的黑度變化，即可得到射線照相對(duì)比度的公式。如圖3-1所示，設(shè)在厚度T上局部疊加了一小的厚度△T，記D——對(duì)應(yīng)厚度T部分的黑度；D′——對(duì)應(yīng)厚度T＋△T部分的黑度；1．3射線照相靈敏度的影響因素射線照片上影像的對(duì)比度常指影1．3射線照相靈敏度的影響因素

(2)主因?qū)Ρ榷却┻^(guò)被檢體相鄰部分后射線強(qiáng)度差與無(wú)缺陷處的射線強(qiáng)度之比稱(chēng)為主因?qū)Ρ榷取．?dāng)強(qiáng)度均勻的射線束透照射物體時(shí)，如果物體局部區(qū)域存在缺陷或結(jié)構(gòu)存在差異，它將改變物體對(duì)射線的衰減，使得不同部位透射強(qiáng)度不同，這樣，采用一定的檢測(cè)器（例如，射線照相中采用膠片）檢測(cè)透射射線強(qiáng)度，就可以判斷物體內(nèi)部的缺陷和物質(zhì)分布等。1．3射線照相靈敏度的影響因素(2)主因?qū)Ρ榷?．3射線照相靈敏度的影響因素如圖，設(shè)階梯上存在一很小的厚度差。

1．3射線照相靈敏度的影響因素如圖，設(shè)階梯上存在一很小的厚1．3射線照相靈敏度的影響因素按單色窄束射線衰減規(guī)律有（1）當(dāng)△T是缺陷，其線衰減系數(shù)為u'時(shí)，則式（1）應(yīng)改寫(xiě)為

（2）△I/I稱(chēng)為“物體對(duì)比度”或稱(chēng)其為“被檢體對(duì)比度”，有時(shí)也稱(chēng)為“主因?qū)Ρ榷取?。式?）即是射線檢測(cè)的基本原理關(guān)系式，缺陷中充滿空氣，其衰減系數(shù)忽略不計(jì)，它給出了一個(gè)小的厚度差與對(duì)應(yīng)的射線檢測(cè)物體對(duì)比度之間的關(guān)系。1．3射線照相靈敏度的影響因素按單色窄束射線衰減規(guī)律有1．3射線照相靈敏度的影響因素從式（2）可見(jiàn)，射線對(duì)缺陷的檢驗(yàn)?zāi)芰?，與缺陷在射線透照方向上的尺寸、其線衰減系數(shù)與物體的線衰減系數(shù)的差別、散射線的控制情況等相關(guān)。只要這些方面具有一定的值，則缺陷將產(chǎn)生一定的物體對(duì)比度，它就可以被射線檢驗(yàn)出來(lái)。1．3射線照相靈敏度的影響因素從式（2）可見(jiàn)，射線對(duì)缺陷的1.3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)比度公式的推導(dǎo)基于三個(gè)假設(shè)：1.工件中缺陷相對(duì)于工件來(lái)說(shuō)很小，且缺陷中充滿空氣，其衰減系數(shù)忽略不計(jì)；2.缺陷的存在不影響到達(dá)膠片的散射線量；3.缺陷的存在不影響散射比。G=△D/△lgE△D=G.△lgE=G(lgE2-lgE1)=Glg(E2/E1)=Glg（I2t/I1t）＝Glg（I2/I1）＝Glg（1＋△I/I）=Gln（1＋△I/I）/ln10Ln（1＋x）＝x（當(dāng)x非常小時(shí)）△D=G（△I/I）/2.3=0.434G（△I/I）=0.434μG

△T/（1＋n）因?yàn)槿毕輰?duì)射線的吸收系數(shù)不一樣，所以有正負(fù)之分。1.3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)比度公式的推導(dǎo)基于三個(gè)假設(shè)：1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線檢驗(yàn)中，影像質(zhì)量的基本因素，可以從金屬邊界射線照相的影像導(dǎo)出。如圖，當(dāng)透照一銳利的垂直的金屬物體邊界時(shí)，理想的情況應(yīng)得到一階躍式的黑度分布曲線，即當(dāng)從一個(gè)厚度過(guò)渡到另一個(gè)厚度時(shí)，對(duì)應(yīng)的黑度應(yīng)從一個(gè)黑度以階躍的形式過(guò)渡到另一個(gè)黑度。1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線檢驗(yàn)中，影像質(zhì)1．3射線照相靈敏度的影響因素但實(shí)際的黑度分布并不是這種階躍形式，而是在兩個(gè)黑度之間存在一個(gè)緩慢變化的區(qū)域，使黑度逐漸地從一個(gè)黑度過(guò)渡到另一個(gè)黑度，緩慢變化區(qū)的黑度分布不是直線，而是一存在坡腳和肩部的曲線。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)渡區(qū)的黑度實(shí)際上存在不規(guī)則的大大小小的起伏不斷變化，并不是單調(diào)均勻的變化。從金屬階梯邊界這個(gè)射線照相影像，可以給出射線照相影像的基本因素。1．3射線照相靈敏度的影響因素但實(shí)際的黑度分布并不是這種階1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)應(yīng)金屬邊界的黑度差稱(chēng)為該影像的對(duì)比度，記為△D。從一個(gè)黑度到另一黑度的緩慢變化區(qū)的寬度即是射線照相的不清晰度，一般記為U，它造成了射線照片上影像邊界的擴(kuò)展。黑度不規(guī)則變化的統(tǒng)計(jì)平均值（統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差）稱(chēng)為影像的顆粒度，記為σD?！鱀、U和σD就是影像質(zhì)量的基本因素，也就是說(shuō)，射線照片上影像的質(zhì)量由射線照相影像的對(duì)比度、不清晰度、顆粒度決定。1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)應(yīng)金屬邊界的黑度差稱(chēng)為該影1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)比度是影像與背景的黑度差，不清晰度是影像邊界擴(kuò)展的寬度，顆粒度是影像黑度的不均勻性程度。影像的對(duì)比度決定了在射線透照方向上可識(shí)別的細(xì)節(jié)尺寸，影像的不清晰度決定了在垂直于射線透照方向上可識(shí)別的細(xì)節(jié)尺寸，影像的顆粒度決定了影像可顯示的細(xì)節(jié)最小尺寸。1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)比度是影像與背景的黑度差，1．3射線照相靈敏度的影響因素(3)膠片對(duì)比度：，膠片對(duì)比度又稱(chēng)膠片襯度，是膠片感光后相鄰兩區(qū)域黑度△D與該區(qū)域接收的曝光量對(duì)數(shù)差之比。不同膠片在相同的曝光量作用下，它在相鄰兩區(qū)域產(chǎn)生的黑度△D是不同的，膠片對(duì)比度大的黑度差△D也大。它可以看作是主因?qū)Ρ榷鹊姆糯笙禂?shù)。膠片的感光特性是指膠片曝光后（經(jīng)暗室處理）得到的底片黑度（光學(xué)密度）與曝光量的關(guān)系。主要的感光特性包括感光度（S）、梯度（G）、灰霧度（D0）及寬容度等，感光特性曲線集中反應(yīng)了這些感光特性。1．3射線照相靈敏度的影響因素(3)膠片對(duì)比度：，膠片對(duì)比1．3射線照相靈敏度的影響因素膠片的感光特性曲線，給出的是膠片曝光后（經(jīng)暗室處理）得到的底片黑度（光學(xué)密度）與（相對(duì)）曝光量對(duì)數(shù)的關(guān)系。膠片經(jīng)過(guò)曝光和暗室處理后稱(chēng)為底片。底片上各處的金屬銀密度不同，所以各處透光的程度也不同。底片的光學(xué)密度就是底片的不透明程度，它表示了金屬銀使底片變黑的程度，所以光學(xué)密度通常簡(jiǎn)稱(chēng)為黑度。1．3射線照相靈敏度的影響因素膠片的感光特性曲線，給出的是1．3射線照相靈敏度的影響因素如圖所示，設(shè)入射到底片的光強(qiáng)度為I0，透過(guò)底片的光強(qiáng)度為I，記光學(xué)密度為D，則光學(xué)密度定義為

D＝lg（I0／I）

1．3射線照相靈敏度的影響因素如圖所示，設(shè)入射到底片的光強(qiáng)1．3射線照相靈敏度的影響因素即光學(xué)密度為入射光強(qiáng)度與透射光強(qiáng)度之比的常用對(duì)數(shù)之值。曝光量是在曝光期間膠片所接收的光能量，記光（射線）強(qiáng)度為I，曝光時(shí)間為t，曝光量為H，則曝光量可以用下式定義

H＝I*t 1．3射線照相靈敏度的影響因素即光學(xué)密度為入射光強(qiáng)度與透射1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中通常所說(shuō)的曝光量（常用E表示），與這里的定義不完全相同，例如，對(duì)X射線采用管電流與曝光時(shí)間的乘積，而對(duì)γ射線則常采用源的放射性活度與曝光時(shí)間的積，并沒(méi)有直接采用射線強(qiáng)度與曝光時(shí)間的積。但對(duì)于同一管電壓下的X射線或同一γ射線源的γ射線，它們之間存在固定的關(guān)系，即僅相差一個(gè)常數(shù)倍數(shù)。1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中通常所說(shuō)的曝光量1．3射線照相靈敏度的影響因素圖是一般膠片的感光特性曲線的典型樣式。特性曲線的縱坐標(biāo)表示底片的黑度，橫坐標(biāo)表示曝光量的常用對(duì)數(shù)。圖膠片的特性曲線1．3射線照相靈敏度的影響因素圖是一般膠片的感光特性曲線的1．3射線照相靈敏度的影響因素膠片的感光特性曲線一般可分為下面幾個(gè)部分。（1）趾部即曲線中的AC部分，也稱(chēng)為曝光不足區(qū)。在這部分，對(duì)應(yīng)于曝光量的增加黑度的增加很慢。（2）正常曝光部分即曲線中的CD部分，這部分曲線近似為直線，在這一部分，黑度與曝光量的對(duì)數(shù)近似成正比。工業(yè)射線照相檢驗(yàn)中規(guī)定的射線照片黑度都在這個(gè)范圍之內(nèi)。（3）肩部即曲線的DE部分，也稱(chēng)為曝光過(guò)度區(qū)，在這部分當(dāng)曝光量增加時(shí)，黑度的增加很緩慢。1．3射線照相靈敏度的影響因素膠片的感光特性曲線一般可分為1．3射線照相靈敏度的影響因素（4）反轉(zhuǎn)部分即曲線中E以后的部分，以前這部分常稱(chēng)為負(fù)感區(qū)。在這部分黑度隨曝光量的增加不僅不增加反而減少。對(duì)特性曲線的正常曝光部分，黑度與曝光量對(duì)數(shù)之間近似滿足下面的關(guān)系：

D＝GlgH+k 式中D——底片黑度；

G——特性曲線的斜率，也即梯度；

H——曝光量；

k——常數(shù)。1．3射線照相靈敏度的影響因素（4）反轉(zhuǎn)部分即曲線中E1．3射線照相靈敏度的影響因素這個(gè)關(guān)系式在討論射線照相檢驗(yàn)技術(shù)的理論時(shí)，經(jīng)常要加以引用。圖是工業(yè)射線膠片的感光特性曲線，顯然，在常用的黑度范圍它不同于一般膠片的感光特性曲線。從膠片感光特性曲線，容易定義和理解膠片的主要感光特性。

圖工業(yè)射線膠片的感光特性曲線1．3射線照相靈敏度的影響因素這個(gè)關(guān)系式在討論射線照相檢驗(yàn)1．3射線照相靈敏度的影響因素（1）感光度（S）感光度也稱(chēng)為感光速度，它表示膠片感光的快慢。通常定義，使底片產(chǎn)生一定黑度所需的曝光量的倒數(shù)為感光度，即

S＝1/ＨS

其中HS為產(chǎn)生一定黑度所需要的曝光量。不同膠片得到同樣的黑度所需的曝光量不同，所需曝光量少的感光度高，或說(shuō)感光速度快。對(duì)工業(yè)射線膠片，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB9582—1988和ISO7004標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定，HS為產(chǎn)生片基加上灰霧黑度再加上2.0的黑度所需要的曝光量，曝光量的單位為Gy。不同國(guó)家、不同標(biāo)準(zhǔn)在不同時(shí)期曾經(jīng)作出過(guò)不同的規(guī)定。1．3射線照相靈敏度的影響因素（1）感光度（S）感光度也1．3射線照相靈敏度的影響因素（2）梯度（G）膠片特性曲線上任一點(diǎn)的切線的斜率稱(chēng)為梯度，以前常稱(chēng)為反差系數(shù)。特性曲線上不同點(diǎn)的梯度是不同的，即使在正常曝光部分，由于曲線只是近似直線，因此各點(diǎn)的梯度也存在一些小的差別。對(duì)可見(jiàn)光，膠片特性曲線的正常曝光部分，梯度可以認(rèn)為是常數(shù)。對(duì)非增感型射線膠片，在一定黑度范圍內(nèi)（至少到黑度為2～4），梯度隨著黑度的增加連續(xù)增大，為了簡(jiǎn)單化，常也近似地認(rèn)為梯度近似是常數(shù)。為了表示膠片這方面的特性，引入了特性曲線的平均斜率，記成。它是在特性曲線上選擇兩個(gè)特定的點(diǎn)，以這兩點(diǎn)連線的斜率作為膠片特性曲線的平均斜率。1．3射線照相靈敏度的影響因素（2）梯度（G）膠片特性曲線1．3射線照相靈敏度的影響因素GB/T9582—1988標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下計(jì)算平均斜率：式中D1——片基加灰霧度再加1.50的黑度；

D2——片基加灰霧度再加3.50的黑度；

H1——產(chǎn)生黑度D1所需的曝光量；

H2——產(chǎn)生黑度D2所需的曝光量。梯度與膠片的類(lèi)型、增感方式、顯影過(guò)程等相關(guān)。1．3射線照相靈敏度的影響因素GB/T9582—1988標(biāo)1．3射線照相靈敏度的影響因素（3）寬容度（L）寬容度定義為特性曲線上直線部分對(duì)應(yīng)的曝光量對(duì)數(shù)之差，即

在這個(gè)范圍內(nèi)，由于黑度與曝光量對(duì)數(shù)近似成正比關(guān)系，因此在射線照相檢驗(yàn)中不同厚度或厚度差將以相應(yīng)的不同黑度記錄在射線照片上。（4）灰霧度（D0）它表示膠片即使不經(jīng)曝光在顯影后也能得到的黑度。在膠片感光特性曲線上是曲線起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的黑度。一般為0.3左右。膠片的感光度、梯度（或說(shuō)平均斜率）、灰霧度與存放時(shí)間和顯影條件都相關(guān)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，膠片的感光性能將要衰退，這稱(chēng)為感光材料的“老化”。膠片有效期。1．3射線照相靈敏度的影響因素（3）寬容度（L）寬容度定1．3射線照相靈敏度的影響因素1．3．2射線照相清晰度

(1)定義：工件（缺陷）邊界在射線底片上的清晰程度稱(chēng)為射線照相清晰度。為了度量方便；清晰度常用不清晰度來(lái)說(shuō)明，即：工件（缺陷）邊界在射線底片上的不清晰程度稱(chēng)為射線照相的不清晰度。由于幾何投影關(guān)系和射線能量對(duì)膠片乳劑的激發(fā)作用，使得工件（缺陷）邊界在底片上變得模糊而不清晰，前者稱(chēng)為幾何不清晰度，后者稱(chēng)為固有不清晰度。1．3射線照相靈敏度的影響因素1．3．2射線照相清晰度1．3射線照相靈敏度的影響因素不清晰度描述的是影像邊界擴(kuò)展的程度，是影像質(zhì)量三個(gè)因素的另一個(gè)重要因素。對(duì)工業(yè)射線照相檢驗(yàn)，產(chǎn)生不清晰度的原因是多方面的，其中最主要的是幾何不清晰度和膠片固有不清晰度，此外還有屏不清晰度和運(yùn)動(dòng)不清晰度。幾何不清晰度一般記為Ug，膠片固有不清晰度一般記為Ui。U=(Ug2+Ui2)1/21．3射線照相靈敏度的影響因素不清晰度描述的是影像邊界擴(kuò)展1．3射線照相靈敏度的影響因素(2)幾何不清晰度：如圖所示，由于射線源焦點(diǎn)有幾何尺寸，造成工件（缺陷）邊界因投影關(guān)系而形成的半影即是幾何不清晰度(Ug)。射源d=2mm，f=500mmT=20mmUg=0.08mm1．3射線照相靈敏度的影響因素1．3射線照相靈敏度的影響因素幾何不清晰度產(chǎn)生于射線源總是具有一定的尺寸，而不是一個(gè)幾何點(diǎn)。這樣，當(dāng)透照一定厚度的物體時(shí)，按照幾何投影（射線直線傳播）成像原理，所成的像總要有一定的半影區(qū)，即邊界擴(kuò)展區(qū)，這就是幾何不清晰度。從上圖中畫(huà)出了幾何不清晰度的形成，在圖中可以看到，當(dāng)源具有一定尺寸時(shí)存在幾何不清晰度。從圖中可以看到，幾何不清晰度與射線源焦點(diǎn)尺寸大小、射線源至膠片的距離、工件本身的厚度（缺陷與膠片的距離）相關(guān)。1．3射線照相靈敏度的影響因素幾何不清晰度產(chǎn)生于射線源總是1．3射線照相靈敏度的影響因素從相似三角形容易得到幾何不清晰度的計(jì)算公式

式中d——射線源焦點(diǎn)尺寸；

F——焦距，即射線源至膠片的距離；

T——工件射線源側(cè)表面與膠片的距離，通常取為工件本身的厚度。從圖或上式中都可以看出，焦點(diǎn)尺寸越小、焦距越大、工件厚度越小則幾何不清晰度也越小。1．3射線照相靈敏度的影響因素從相似三角形容易得到幾何不清1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中，幾何不清晰度應(yīng)控制在規(guī)定的范圍，一般總是希望減少幾何不清晰度，除了選擇射線源外，主要是通過(guò)改變焦距控制幾何不清晰度。此外，正確地選定透照布置也能夠減小幾何不清晰度。在射線照相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中，直接或間接地對(duì)幾何不清晰度作出了限制性規(guī)定，這時(shí)的規(guī)定值是指可能產(chǎn)生的最大幾何不清晰度值，也就是工件射線源側(cè)表面上存在的缺陷可產(chǎn)生的幾何不清晰度。1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中，幾何不清晰度應(yīng)1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)于X射線機(jī)來(lái)說(shuō)，由于X射線管的有效焦點(diǎn)尺寸在不同方向具有不同大小，因而，如果嚴(yán)格地討論射線照相中的幾何不清晰度，它將是一復(fù)雜的問(wèn)題。工件中的缺陷，由于其位置的不同——位于不同的深度，在射線照相檢驗(yàn)中也將具有不同的幾何不清晰度。1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)于X射線機(jī)來(lái)說(shuō)，由于X射線1．3射線照相靈敏度的影響因素(3)固有不清晰度：由于射線能量對(duì)膠片乳劑的激發(fā)作用，造成工件（缺陷）邊界形成的半影（Ui）即是固有不清晰度。圖是膠片固有不清晰度與X

射線能量關(guān)系的曲線。1．3射線照相靈敏度的影響因素(3)固有不清晰度：由于射1．3射線照相靈敏度的影響因素

部分X射線透照電壓和射線的膠片固有不清晰度之值。膠片固有不清晰度試驗(yàn)值射線100kV200kV300kV400kV60Co192IrUi/mm0.050.090.120.150.350.171．3射線照相靈敏度的影響因素1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中，當(dāng)使用增感屏?xí)r，由于增感物質(zhì)對(duì)射線的散射或次級(jí)效應(yīng)帶來(lái)的散射，將產(chǎn)生一個(gè)新的不清晰度，即屏不清晰度，記為Us。熒光增感屏即使對(duì)于較低能量的射線也能產(chǎn)生較大的不清晰度，金屬箔增感屏在厚度較大時(shí)也將產(chǎn)生不清晰度，但對(duì)低能X射線不清晰度都很小，所以，對(duì)金屬增感屏一般不考慮它引起的不清晰度。使用增感屏?xí)r，如果增感屏與膠片間有較大的間隙，將明顯地增大屏不清晰度，這是必須注意的一個(gè)問(wèn)題。1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中，當(dāng)使用增感屏?xí)r1．3射線照相靈敏度的影響因素如果在射線照相過(guò)程中，射線源與工件存在相對(duì)移動(dòng)，則將產(chǎn)生另一個(gè)不清晰度，即運(yùn)動(dòng)不清晰度，常記為Um。實(shí)際上這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于加大了射線源的焦點(diǎn)尺寸，因此必然導(dǎo)致新的不清晰度。對(duì)于常規(guī)射線照相技術(shù)，一般都認(rèn)為不存在運(yùn)動(dòng)不清晰度。1．3射線照相靈敏度的影響因素如果在射線照相過(guò)程中，射線源1．3射線照相靈敏度的影響因素由以上各種原因產(chǎn)生的不清晰度共同構(gòu)成射線照相總的不清晰度，總的不清晰度記為U。對(duì)于通常的射線照相，因?yàn)椴皇褂脽晒庠龈衅痢⑸渚€源與工件之間也不認(rèn)為存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以只考慮幾何不清晰度和膠片固有不清晰度，它們共同構(gòu)成了總的射線照相不清晰度。計(jì)算總的不清晰度的關(guān)系式，目前比較廣泛采用的關(guān)系式是。1．3射線照相靈敏度的影響因素由以上各種原因產(chǎn)生的不清晰度1．3射線照相靈敏度的影響因素當(dāng)存在不清晰度時(shí)，如果細(xì)節(jié)影像的寬度尺寸小于射線照相總的不清晰度，那么不清晰度將引起它的影像的對(duì)比度降低。1．3射線照相靈敏度的影響因素當(dāng)存在不清晰度時(shí)，如果細(xì)節(jié)影1．3射線照相靈敏度的影響因素這將嚴(yán)重影響寬度尺寸較小的細(xì)節(jié)的影像的可識(shí)別性，也就是將影響細(xì)小缺陷（如裂紋、細(xì)小孔洞等）的可檢驗(yàn)性。細(xì)節(jié)影像對(duì)比度因存在不清晰度降低△D

（W≤U）

U——射線照相總的不清晰度；

W——細(xì)節(jié)影像的寬度，且W＜U；△D0——不清晰度為0時(shí)影像的對(duì)比度；△D——不清晰度為U時(shí)影像的對(duì)比度。它給出了細(xì)節(jié)影像對(duì)比度因存在不清晰度降低的變化規(guī)律。1．3射線照相靈敏度的影響因素這將嚴(yán)重影響寬度尺寸較小的細(xì)1．3射線照相靈敏度的影響因素它給出了細(xì)節(jié)影像對(duì)比度因存在不清晰度降低的變化規(guī)律。圖給出的是，設(shè)不清晰度曲線為直線時(shí)，不清晰度對(duì)對(duì)比度影響的作用圖，它給出的結(jié)果與上式相同。1．3射線照相靈敏度的影響因素它給出了細(xì)節(jié)影像對(duì)比度因存在1．3射線照相靈敏度的影響因素幾何不清晰度Ug公式

Ug=

b×df／（F-b）

——缺陷幾何不清晰度

Ug=L2×df／L1

——射線照相幾何不清晰度

b：缺陷到膠片距離；

L2：工件表面到膠片距離；1．3射線照相靈敏度的影響因素幾何不清晰度Ug公式利用公式分析射線照相

幾何不清晰度影響因素b：缺陷到膠片的距離：

b↑→Ug↑→靈敏度↓df：源的大?。篸f↑→Ug↑→靈敏度↓F：焦距：F↑→Ug↓→靈敏度↑L1：源到工件表面的距離：

L1↑→Ug↓→靈敏度↑L2：工件表面到膠片的距離（L2=b）

L2↑→Ug↑→靈敏度↓利用公式分析射線照相

幾何不清晰度影響因素b：缺陷到1．3射線照相靈敏度的影響因素射線照相顆粒度顆粒性：均勻曝光的射線底片上黑度分布不均勻的視覺(jué)印象。顆粒的視覺(jué)印象有許多銀粒交互重疊組成的顆粒團(tuán)產(chǎn)生的，而顆粒團(tuán)的黑度是由這些單個(gè)銀粒的隨機(jī)分布造成的；觀察受到高能量射線照射的快速膠片時(shí)，不用放大鏡顆粒性就很明顯；觀察受到低能量射線照射的慢速膠片時(shí)，要用放大鏡才能觀察到底片的顆粒性。顆粒度：它是測(cè)微光密度計(jì)測(cè)出的數(shù)據(jù)、按一定方法求出的所謂底片黑度漲落的客觀量值。1．3射線照相靈敏度的影響因素射線照相顆粒度1．3射線照相靈敏度的影響因素顆粒性產(chǎn)生的原因可歸納為兩個(gè)方面：1.膠片的噪聲，相關(guān)于銀鹽的粒度和感光速度；2.量子噪聲，即光子隨機(jī)分布的統(tǒng)計(jì)漲落，相關(guān)于射線的能量、曝光量、底片的黑度。顆粒性隨膠片粒度和感光速度的增大而增大，隨射線能量的增大而增大，隨曝光量和底片黑度的增大而減小。銀鹽的粒度：大顆粒銀鹽阻光性好，在底片上引起的黑度起伏變化更大一些。感光速度：感光速度越快，其顆粒性越明顯。膠片的粒度和感光速度對(duì)顆粒性的影響往往是加和性的。1．3射線照相靈敏度的影響因素顆粒性產(chǎn)生的原因可歸納為兩個(gè)方1．3射線照相靈敏度的影響因素射線照相的顆粒性隨射線能量的提高而增大，對(duì)于低能量的射線，吸收一個(gè)光子只能使一個(gè)或幾個(gè)溴化銀顆粒感光；對(duì)于高能量的射線，一個(gè)光子能使許多個(gè)溴化銀顆粒感光，造成隨機(jī)分布的黑度起伏變化加大，顯示出顆粒增大的傾向，顆粒性明顯。曝光量和底片黑度的增大都能使得更多的光子到達(dá)膠片，大量光子的疊加作用會(huì)使黑度的隨機(jī)起伏狀態(tài)降低，所以減小了底片的顆粒性。1．3射線照相靈敏度的影響因素射線照相的顆粒性隨射線能量的提1．3射線照相靈敏度的影響因素顆粒度限制了影響能夠記錄細(xì)節(jié)的最小尺寸，一個(gè)尺寸很小的細(xì)節(jié)，在顆粒度較大的影像中，形成細(xì)節(jié)影像的難度增大，甚至不能形成自己的影像，無(wú)法識(shí)別出來(lái)，造成漏檢。1．3射線照相靈敏度的影響因素顆粒度限制了影響能夠記錄細(xì)節(jié)的1．3射線照相靈敏度的影響因素黑度D和△D及△Dmin的關(guān)系：

△Dmin為最小可見(jiàn)對(duì)比度（識(shí)別界限對(duì)比度，在底片上能夠辨認(rèn)的最小尺寸影像的黑度差。），對(duì)不同的人、不同的觀片條件、不同的底片黑度D是不一樣的，△D是底片上的客觀量值。△D/△Dmin達(dá)到最大值為最佳黑度1．3射線照相靈敏度的影響因素黑度D和△D及△Dmin的關(guān)系1．3射線照相靈敏度的影響因素

謝謝大家1．3射線照相靈敏度的影響因素謝謝大家第二篇射線檢測(cè)

第三章射線照相質(zhì)量的影響因素

淄博特檢院徐長(zhǎng)業(yè)第二篇射線檢測(cè)

第三章射線照相質(zhì)量的影響因素射線照相的質(zhì)量1、射線照相靈敏度1．1靈敏度概念1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．3射線照相靈敏度的影響因素射線照相的質(zhì)量1、射線照相靈敏度1、射線照相靈敏度1、射線照相靈敏度1．1靈敏度概念1．1．1定義：射線照相底片上能夠發(fā)現(xiàn)沿射線穿透方向的最小缺陷（或最小細(xì)節(jié)）的能力稱(chēng)為靈敏度；1．1．2絕對(duì)靈敏度：射線照相底片上能夠發(fā)現(xiàn)沿射線穿透方向上的最小缺陷（或最小細(xì)節(jié)）的實(shí)際尺寸稱(chēng)為絕對(duì)靈敏度；1、射線照相靈敏度1、射線照相靈敏度1、射線照相靈敏度1．1．3相對(duì)靈敏度：射線照相底片上能夠發(fā)現(xiàn)沿射線穿透方向上的最小缺陷（或最小細(xì)節(jié)）的實(shí)際尺寸與穿透厚度的百分比稱(chēng)為相對(duì)靈敏度。相對(duì)靈敏度實(shí)際上表示的是缺陷與工件之間的厚度比。射線照相靈敏度表示的是射線照片記錄細(xì)節(jié)或缺陷的能力，也就是說(shuō)，射線照片顯示缺陷的能力；或射線照相檢驗(yàn)技術(shù)發(fā)現(xiàn)缺陷的能力。它是射線照相對(duì)比度、不清晰度和顆粒度綜合的結(jié)果。1、射線照相靈敏度1．1．3相對(duì)靈敏度：射線照相底片上能1、射線照相靈敏度射線照相檢驗(yàn)工作中，為了評(píng)定射線照片的影像質(zhì)量，設(shè)計(jì)了一些方法綜合地測(cè)定影像質(zhì)量?，F(xiàn)廣泛采用射線照相靈敏度這個(gè)概念。射線照片上形成的影像的質(zhì)量，它在一定程度上綜合評(píng)定了影像質(zhì)量三個(gè)基本因素。測(cè)定射線照片的射線照相靈敏度采用像質(zhì)計(jì)（像質(zhì)指示器、透度計(jì)），最廣泛使用的像質(zhì)計(jì)主要是三種：絲型像質(zhì)計(jì)、階梯孔型像質(zhì)計(jì)、平板孔型像質(zhì)計(jì)，此外還有槽型像質(zhì)計(jì)等。1、射線照相靈敏度射線照相檢驗(yàn)工作中，為了評(píng)定射線照片的影像1、射線照相靈敏度射線照相靈敏度的表示方法有兩種，一種稱(chēng)為相對(duì)靈敏度，另一種稱(chēng)為絕對(duì)靈敏度。相對(duì)靈敏度以百分比表示，即以射線照片上可識(shí)別的像質(zhì)計(jì)的最小細(xì)節(jié)的尺寸與被透照工件的厚度之比的百分比表示。絕對(duì)靈敏度則以射線照片上可識(shí)別的像質(zhì)計(jì)的最小細(xì)節(jié)尺寸表示。用像質(zhì)計(jì)測(cè)定的射線照相靈敏度也稱(chēng)為細(xì)節(jié)靈敏度或像質(zhì)計(jì)靈敏度，即它表示某種特定形狀的細(xì)節(jié)在使用的射線照相技術(shù)下可被發(fā)現(xiàn)的程度，它不完全等同于同樣尺寸的自然缺陷可被發(fā)現(xiàn)的程度。1、射線照相靈敏度射線照相靈敏度的表示方法有兩種，一種稱(chēng)為相1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2．1金屬絲像質(zhì)計(jì)（線型像質(zhì)計(jì)）：如何判斷射線照片上的金屬絲影像是否是可識(shí)別的，不同標(biāo)準(zhǔn)有不同的規(guī)定，JB/T4730--2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)清晰看到金屬絲影像的長(zhǎng)度不小于10mm。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2．2金屬絲象質(zhì)計(jì)的相對(duì)靈敏度：規(guī)定為在射線底片上可識(shí)別的金屬絲最小直徑與工件的透照厚度的百分比，常記為K：

K=d/T×100％式中：K---絲型像質(zhì)計(jì)射線照相靈敏度；

d---射線照片上可識(shí)別的金屬絲最小直徑；

T---工件的透照厚度。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2．2金屬絲象質(zhì)計(jì)的相對(duì)靈敏度1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2．3像質(zhì)計(jì)靈敏度：在實(shí)際工程應(yīng)用中，并不需要計(jì)算每次透照的靈敏度數(shù)值，而是通過(guò)底片上金屬絲（即像質(zhì)指數(shù)）的顯示來(lái)了解和控制靈敏度的。金屬絲直徑的編號(hào)即稱(chēng)為像質(zhì)指數(shù)，像質(zhì)指數(shù)從1～19，代表的直徑從3.2mm～0.063mm。母材公稱(chēng)厚度不同、檢測(cè)等級(jí)不同，透照方式不同要求顯示的像質(zhì)指數(shù)號(hào)值也不相同。表2-5-1是單壁透照像質(zhì)計(jì)靈敏度值。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度1．2．3像質(zhì)計(jì)靈敏度：1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度常用的像質(zhì)計(jì)有：

Ⅰ號(hào):像質(zhì)指數(shù)從1～7；

Ⅱ號(hào):像質(zhì)指數(shù)從6～12；

Ⅲ號(hào):像質(zhì)指數(shù)從10～16。透照材料不同，所用的像質(zhì)計(jì)不同。如：Fe、Ni、Ti、Al、Cu；常用的Fe像質(zhì)計(jì)。用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼。表示為16-FE-10,Ⅲ號(hào)。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度常用的像質(zhì)計(jì)有：1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度用像質(zhì)計(jì)測(cè)定的射線照相靈敏度也稱(chēng)為細(xì)節(jié)靈敏度或像質(zhì)計(jì)靈敏度，即它表示某種特定形狀的細(xì)節(jié)在使用的射線照相技術(shù)下可被發(fā)現(xiàn)的程度，它不完全等同于同樣尺寸的自然缺陷可被發(fā)現(xiàn)的程度。影響射線照片影像質(zhì)量的因素也就是影響射線照相靈敏度的因素，從技術(shù)方面歸納可包括膠片類(lèi)型、透照參數(shù)、透照布置、輔助措施等。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度用像質(zhì)計(jì)測(cè)定的射線照相靈敏度也稱(chēng)為1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度用像質(zhì)計(jì)靈敏度計(jì)量：金屬絲直徑、或孔徑、或槽深；不同類(lèi)型像質(zhì)計(jì)沒(méi)有嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系，只有大致對(duì)應(yīng)關(guān)系。JB/T4730靈敏度表示方法：絕對(duì)靈敏度法。像質(zhì)計(jì)靈敏度不等于自然缺陷靈敏度。面積型缺陷檢出靈敏度與像質(zhì)計(jì)靈敏度存在著較大差異。原因——形狀不同，尺寸不同結(jié)果——透照角度不同，靈敏度變化不同；焦點(diǎn)尺寸和焦距不同，對(duì)靈敏度影響不同。1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度用像質(zhì)計(jì)靈敏度計(jì)量：金屬絲直徑、或1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度射線照相靈敏度≠缺陷檢出率缺陷檢出率=①底片像質(zhì)計(jì)靈敏度+②工藝參數(shù)選擇的正確性（透照方向、焦距等）+③良好的觀片條件+④評(píng)片人員的判斷能力1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度射線照相靈敏度≠缺陷檢出率1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度影響射線照相靈敏度的三大要素射線照相對(duì)比度△D

（缺陷影像與其周?chē)尘暗暮诙炔睿?；射線照相不清晰度U

（影像輪廓邊緣黑度過(guò)渡區(qū)的寬度）；射線照相顆粒度σD

（影像黑度的不均勻程度）1．2像質(zhì)計(jì)和像質(zhì)計(jì)靈敏度影響射線照相靈敏度的三大要素1．3射線照相靈敏度的影響因素1．3．1射線照相對(duì)比度

(1)定義：射線照相底片上相鄰兩區(qū)域的黑度差△D稱(chēng)為射線照相對(duì)比度（或稱(chēng)為射線照相襯度）。射線照相對(duì)比度愈大底片上的缺陷影像就愈容易發(fā)現(xiàn)，射線照相對(duì)比度受工件主因?qū)Ρ榷群湍z片對(duì)比度的影響；△D＝±0.434μG

△T/（1＋n）1．3射線照相靈敏度的影響因素1．3．1射線照相對(duì)比度1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中影像的對(duì)比度定義為射線照片上兩個(gè)區(qū)域的黑度差，常記為△D。即，如果兩個(gè)區(qū)域的黑度分別為：D′、D，則它們的對(duì)比度為

△D＝D′－

D 1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中影像的對(duì)比度定義1．3射線照相靈敏度的影響因素射線照片上影像的對(duì)比度常指影像的黑度與背景的黑度之差。從物體厚度的一個(gè)小的增加量△T產(chǎn)生的黑度變化，即可得到射線照相對(duì)比度的公式。如圖3-1所示，設(shè)在厚度T上局部疊加了一小的厚度△T，記D——對(duì)應(yīng)厚度T部分的黑度；D′——對(duì)應(yīng)厚度T＋△T部分的黑度；1．3射線照相靈敏度的影響因素射線照片上影像的對(duì)比度常指影1．3射線照相靈敏度的影響因素

(2)主因?qū)Ρ榷却┻^(guò)被檢體相鄰部分后射線強(qiáng)度差與無(wú)缺陷處的射線強(qiáng)度之比稱(chēng)為主因?qū)Ρ榷?。?dāng)強(qiáng)度均勻的射線束透照射物體時(shí)，如果物體局部區(qū)域存在缺陷或結(jié)構(gòu)存在差異，它將改變物體對(duì)射線的衰減，使得不同部位透射強(qiáng)度不同，這樣，采用一定的檢測(cè)器（例如，射線照相中采用膠片）檢測(cè)透射射線強(qiáng)度，就可以判斷物體內(nèi)部的缺陷和物質(zhì)分布等。1．3射線照相靈敏度的影響因素(2)主因?qū)Ρ榷?．3射線照相靈敏度的影響因素如圖，設(shè)階梯上存在一很小的厚度差。

1．3射線照相靈敏度的影響因素如圖，設(shè)階梯上存在一很小的厚1．3射線照相靈敏度的影響因素按單色窄束射線衰減規(guī)律有（1）當(dāng)△T是缺陷，其線衰減系數(shù)為u'時(shí)，則式（1）應(yīng)改寫(xiě)為

（2）△I/I稱(chēng)為“物體對(duì)比度”或稱(chēng)其為“被檢體對(duì)比度”，有時(shí)也稱(chēng)為“主因?qū)Ρ榷取?。式?）即是射線檢測(cè)的基本原理關(guān)系式，缺陷中充滿空氣，其衰減系數(shù)忽略不計(jì)，它給出了一個(gè)小的厚度差與對(duì)應(yīng)的射線檢測(cè)物體對(duì)比度之間的關(guān)系。1．3射線照相靈敏度的影響因素按單色窄束射線衰減規(guī)律有1．3射線照相靈敏度的影響因素從式（2）可見(jiàn)，射線對(duì)缺陷的檢驗(yàn)?zāi)芰?，與缺陷在射線透照方向上的尺寸、其線衰減系數(shù)與物體的線衰減系數(shù)的差別、散射線的控制情況等相關(guān)。只要這些方面具有一定的值，則缺陷將產(chǎn)生一定的物體對(duì)比度，它就可以被射線檢驗(yàn)出來(lái)。1．3射線照相靈敏度的影響因素從式（2）可見(jiàn)，射線對(duì)缺陷的1.3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)比度公式的推導(dǎo)基于三個(gè)假設(shè)：1.工件中缺陷相對(duì)于工件來(lái)說(shuō)很小，且缺陷中充滿空氣，其衰減系數(shù)忽略不計(jì)；2.缺陷的存在不影響到達(dá)膠片的散射線量；3.缺陷的存在不影響散射比。G=△D/△lgE△D=G.△lgE=G(lgE2-lgE1)=Glg(E2/E1)=Glg（I2t/I1t）＝Glg（I2/I1）＝Glg（1＋△I/I）=Gln（1＋△I/I）/ln10Ln（1＋x）＝x（當(dāng)x非常小時(shí)）△D=G（△I/I）/2.3=0.434G（△I/I）=0.434μG

△T/（1＋n）因?yàn)槿毕輰?duì)射線的吸收系數(shù)不一樣，所以有正負(fù)之分。1.3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)比度公式的推導(dǎo)基于三個(gè)假設(shè)：1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線檢驗(yàn)中，影像質(zhì)量的基本因素，可以從金屬邊界射線照相的影像導(dǎo)出。如圖，當(dāng)透照一銳利的垂直的金屬物體邊界時(shí)，理想的情況應(yīng)得到一階躍式的黑度分布曲線，即當(dāng)從一個(gè)厚度過(guò)渡到另一個(gè)厚度時(shí)，對(duì)應(yīng)的黑度應(yīng)從一個(gè)黑度以階躍的形式過(guò)渡到另一個(gè)黑度。1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線檢驗(yàn)中，影像質(zhì)1．3射線照相靈敏度的影響因素但實(shí)際的黑度分布并不是這種階躍形式，而是在兩個(gè)黑度之間存在一個(gè)緩慢變化的區(qū)域，使黑度逐漸地從一個(gè)黑度過(guò)渡到另一個(gè)黑度，緩慢變化區(qū)的黑度分布不是直線，而是一存在坡腳和肩部的曲線。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)渡區(qū)的黑度實(shí)際上存在不規(guī)則的大大小小的起伏不斷變化，并不是單調(diào)均勻的變化。從金屬階梯邊界這個(gè)射線照相影像，可以給出射線照相影像的基本因素。1．3射線照相靈敏度的影響因素但實(shí)際的黑度分布并不是這種階1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)應(yīng)金屬邊界的黑度差稱(chēng)為該影像的對(duì)比度，記為△D。從一個(gè)黑度到另一黑度的緩慢變化區(qū)的寬度即是射線照相的不清晰度，一般記為U，它造成了射線照片上影像邊界的擴(kuò)展。黑度不規(guī)則變化的統(tǒng)計(jì)平均值（統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差）稱(chēng)為影像的顆粒度，記為σD?！鱀、U和σD就是影像質(zhì)量的基本因素，也就是說(shuō)，射線照片上影像的質(zhì)量由射線照相影像的對(duì)比度、不清晰度、顆粒度決定。1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)應(yīng)金屬邊界的黑度差稱(chēng)為該影1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)比度是影像與背景的黑度差，不清晰度是影像邊界擴(kuò)展的寬度，顆粒度是影像黑度的不均勻性程度。影像的對(duì)比度決定了在射線透照方向上可識(shí)別的細(xì)節(jié)尺寸，影像的不清晰度決定了在垂直于射線透照方向上可識(shí)別的細(xì)節(jié)尺寸，影像的顆粒度決定了影像可顯示的細(xì)節(jié)最小尺寸。1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)比度是影像與背景的黑度差，1．3射線照相靈敏度的影響因素(3)膠片對(duì)比度：，膠片對(duì)比度又稱(chēng)膠片襯度，是膠片感光后相鄰兩區(qū)域黑度△D與該區(qū)域接收的曝光量對(duì)數(shù)差之比。不同膠片在相同的曝光量作用下，它在相鄰兩區(qū)域產(chǎn)生的黑度△D是不同的，膠片對(duì)比度大的黑度差△D也大。它可以看作是主因?qū)Ρ榷鹊姆糯笙禂?shù)。膠片的感光特性是指膠片曝光后（經(jīng)暗室處理）得到的底片黑度（光學(xué)密度）與曝光量的關(guān)系。主要的感光特性包括感光度（S）、梯度（G）、灰霧度（D0）及寬容度等，感光特性曲線集中反應(yīng)了這些感光特性。1．3射線照相靈敏度的影響因素(3)膠片對(duì)比度：，膠片對(duì)比1．3射線照相靈敏度的影響因素膠片的感光特性曲線，給出的是膠片曝光后（經(jīng)暗室處理）得到的底片黑度（光學(xué)密度）與（相對(duì)）曝光量對(duì)數(shù)的關(guān)系。膠片經(jīng)過(guò)曝光和暗室處理后稱(chēng)為底片。底片上各處的金屬銀密度不同，所以各處透光的程度也不同。底片的光學(xué)密度就是底片的不透明程度，它表示了金屬銀使底片變黑的程度，所以光學(xué)密度通常簡(jiǎn)稱(chēng)為黑度。1．3射線照相靈敏度的影響因素膠片的感光特性曲線，給出的是1．3射線照相靈敏度的影響因素如圖所示，設(shè)入射到底片的光強(qiáng)度為I0，透過(guò)底片的光強(qiáng)度為I，記光學(xué)密度為D，則光學(xué)密度定義為

D＝lg（I0／I）

1．3射線照相靈敏度的影響因素如圖所示，設(shè)入射到底片的光強(qiáng)1．3射線照相靈敏度的影響因素即光學(xué)密度為入射光強(qiáng)度與透射光強(qiáng)度之比的常用對(duì)數(shù)之值。曝光量是在曝光期間膠片所接收的光能量，記光（射線）強(qiáng)度為I，曝光時(shí)間為t，曝光量為H，則曝光量可以用下式定義

H＝I*t 1．3射線照相靈敏度的影響因素即光學(xué)密度為入射光強(qiáng)度與透射1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中通常所說(shuō)的曝光量（常用E表示），與這里的定義不完全相同，例如，對(duì)X射線采用管電流與曝光時(shí)間的乘積，而對(duì)γ射線則常采用源的放射性活度與曝光時(shí)間的積，并沒(méi)有直接采用射線強(qiáng)度與曝光時(shí)間的積。但對(duì)于同一管電壓下的X射線或同一γ射線源的γ射線，它們之間存在固定的關(guān)系，即僅相差一個(gè)常數(shù)倍數(shù)。1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中通常所說(shuō)的曝光量1．3射線照相靈敏度的影響因素圖是一般膠片的感光特性曲線的典型樣式。特性曲線的縱坐標(biāo)表示底片的黑度，橫坐標(biāo)表示曝光量的常用對(duì)數(shù)。圖膠片的特性曲線1．3射線照相靈敏度的影響因素圖是一般膠片的感光特性曲線的1．3射線照相靈敏度的影響因素膠片的感光特性曲線一般可分為下面幾個(gè)部分。（1）趾部即曲線中的AC部分，也稱(chēng)為曝光不足區(qū)。在這部分，對(duì)應(yīng)于曝光量的增加黑度的增加很慢。（2）正常曝光部分即曲線中的CD部分，這部分曲線近似為直線，在這一部分，黑度與曝光量的對(duì)數(shù)近似成正比。工業(yè)射線照相檢驗(yàn)中規(guī)定的射線照片黑度都在這個(gè)范圍之內(nèi)。（3）肩部即曲線的DE部分，也稱(chēng)為曝光過(guò)度區(qū)，在這部分當(dāng)曝光量增加時(shí)，黑度的增加很緩慢。1．3射線照相靈敏度的影響因素膠片的感光特性曲線一般可分為1．3射線照相靈敏度的影響因素（4）反轉(zhuǎn)部分即曲線中E以后的部分，以前這部分常稱(chēng)為負(fù)感區(qū)。在這部分黑度隨曝光量的增加不僅不增加反而減少。對(duì)特性曲線的正常曝光部分，黑度與曝光量對(duì)數(shù)之間近似滿足下面的關(guān)系：

D＝GlgH+k 式中D——底片黑度；

G——特性曲線的斜率，也即梯度；

H——曝光量；

k——常數(shù)。1．3射線照相靈敏度的影響因素（4）反轉(zhuǎn)部分即曲線中E1．3射線照相靈敏度的影響因素這個(gè)關(guān)系式在討論射線照相檢驗(yàn)技術(shù)的理論時(shí)，經(jīng)常要加以引用。圖是工業(yè)射線膠片的感光特性曲線，顯然，在常用的黑度范圍它不同于一般膠片的感光特性曲線。從膠片感光特性曲線，容易定義和理解膠片的主要感光特性。

圖工業(yè)射線膠片的感光特性曲線1．3射線照相靈敏度的影響因素這個(gè)關(guān)系式在討論射線照相檢驗(yàn)1．3射線照相靈敏度的影響因素（1）感光度（S）感光度也稱(chēng)為感光速度，它表示膠片感光的快慢。通常定義，使底片產(chǎn)生一定黑度所需的曝光量的倒數(shù)為感光度，即

S＝1/ＨS

其中HS為產(chǎn)生一定黑度所需要的曝光量。不同膠片得到同樣的黑度所需的曝光量不同，所需曝光量少的感光度高，或說(shuō)感光速度快。對(duì)工業(yè)射線膠片，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB9582—1988和ISO7004標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定，HS為產(chǎn)生片基加上灰霧黑度再加上2.0的黑度所需要的曝光量，曝光量的單位為Gy。不同國(guó)家、不同標(biāo)準(zhǔn)在不同時(shí)期曾經(jīng)作出過(guò)不同的規(guī)定。1．3射線照相靈敏度的影響因素（1）感光度（S）感光度也1．3射線照相靈敏度的影響因素（2）梯度（G）膠片特性曲線上任一點(diǎn)的切線的斜率稱(chēng)為梯度，以前常稱(chēng)為反差系數(shù)。特性曲線上不同點(diǎn)的梯度是不同的，即使在正常曝光部分，由于曲線只是近似直線，因此各點(diǎn)的梯度也存在一些小的差別。對(duì)可見(jiàn)光，膠片特性曲線的正常曝光部分，梯度可以認(rèn)為是常數(shù)。對(duì)非增感型射線膠片，在一定黑度范圍內(nèi)（至少到黑度為2～4），梯度隨著黑度的增加連續(xù)增大，為了簡(jiǎn)單化，常也近似地認(rèn)為梯度近似是常數(shù)。為了表示膠片這方面的特性，引入了特性曲線的平均斜率，記成。它是在特性曲線上選擇兩個(gè)特定的點(diǎn)，以這兩點(diǎn)連線的斜率作為膠片特性曲線的平均斜率。1．3射線照相靈敏度的影響因素（2）梯度（G）膠片特性曲線1．3射線照相靈敏度的影響因素GB/T9582—1988標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下計(jì)算平均斜率：式中D1——片基加灰霧度再加1.50的黑度；

D2——片基加灰霧度再加3.50的黑度；

H1——產(chǎn)生黑度D1所需的曝光量；

H2——產(chǎn)生黑度D2所需的曝光量。梯度與膠片的類(lèi)型、增感方式、顯影過(guò)程等相關(guān)。1．3射線照相靈敏度的影響因素GB/T9582—1988標(biāo)1．3射線照相靈敏度的影響因素（3）寬容度（L）寬容度定義為特性曲線上直線部分對(duì)應(yīng)的曝光量對(duì)數(shù)之差，即

在這個(gè)范圍內(nèi)，由于黑度與曝光量對(duì)數(shù)近似成正比關(guān)系，因此在射線照相檢驗(yàn)中不同厚度或厚度差將以相應(yīng)的不同黑度記錄在射線照片上。（4）灰霧度（D0）它表示膠片即使不經(jīng)曝光在顯影后也能得到的黑度。在膠片感光特性曲線上是曲線起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的黑度。一般為0.3左右。膠片的感光度、梯度（或說(shuō)平均斜率）、灰霧度與存放時(shí)間和顯影條件都相關(guān)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，膠片的感光性能將要衰退，這稱(chēng)為感光材料的“老化”。膠片有效期。1．3射線照相靈敏度的影響因素（3）寬容度（L）寬容度定1．3射線照相靈敏度的影響因素1．3．2射線照相清晰度

(1)定義：工件（缺陷）邊界在射線底片上的清晰程度稱(chēng)為射線照相清晰度。為了度量方便；清晰度常用不清晰度來(lái)說(shuō)明，即：工件（缺陷）邊界在射線底片上的不清晰程度稱(chēng)為射線照相的不清晰度。由于幾何投影關(guān)系和射線能量對(duì)膠片乳劑的激發(fā)作用，使得工件（缺陷）邊界在底片上變得模糊而不清晰，前者稱(chēng)為幾何不清晰度，后者稱(chēng)為固有不清晰度。1．3射線照相靈敏度的影響因素1．3．2射線照相清晰度1．3射線照相靈敏度的影響因素不清晰度描述的是影像邊界擴(kuò)展的程度，是影像質(zhì)量三個(gè)因素的另一個(gè)重要因素。對(duì)工業(yè)射線照相檢驗(yàn)，產(chǎn)生不清晰度的原因是多方面的，其中最主要的是幾何不清晰度和膠片固有不清晰度，此外還有屏不清晰度和運(yùn)動(dòng)不清晰度。幾何不清晰度一般記為Ug，膠片固有不清晰度一般記為Ui。U=(Ug2+Ui2)1/21．3射線照相靈敏度的影響因素不清晰度描述的是影像邊界擴(kuò)展1．3射線照相靈敏度的影響因素(2)幾何不清晰度：如圖所示，由于射線源焦點(diǎn)有幾何尺寸，造成工件（缺陷）邊界因投影關(guān)系而形成的半影即是幾何不清晰度(Ug)。射源d=2mm，f=500mmT=20mmUg=0.08mm1．3射線照相靈敏度的影響因素1．3射線照相靈敏度的影響因素幾何不清晰度產(chǎn)生于射線源總是具有一定的尺寸，而不是一個(gè)幾何點(diǎn)。這樣，當(dāng)透照一定厚度的物體時(shí)，按照幾何投影（射線直線傳播）成像原理，所成的像總要有一定的半影區(qū)，即邊界擴(kuò)展區(qū)，這就是幾何不清晰度。從上圖中畫(huà)出了幾何不清晰度的形成，在圖中可以看到，當(dāng)源具有一定尺寸時(shí)存在幾何不清晰度。從圖中可以看到，幾何不清晰度與射線源焦點(diǎn)尺寸大小、射線源至膠片的距離、工件本身的厚度（缺陷與膠片的距離）相關(guān)。1．3射線照相靈敏度的影響因素幾何不清晰度產(chǎn)生于射線源總是1．3射線照相靈敏度的影響因素從相似三角形容易得到幾何不清晰度的計(jì)算公式

式中d——射線源焦點(diǎn)尺寸；

F——焦距，即射線源至膠片的距離；

T——工件射線源側(cè)表面與膠片的距離，通常取為工件本身的厚度。從圖或上式中都可以看出，焦點(diǎn)尺寸越小、焦距越大、工件厚度越小則幾何不清晰度也越小。1．3射線照相靈敏度的影響因素從相似三角形容易得到幾何不清1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中，幾何不清晰度應(yīng)控制在規(guī)定的范圍，一般總是希望減少幾何不清晰度，除了選擇射線源外，主要是通過(guò)改變焦距控制幾何不清晰度。此外，正確地選定透照布置也能夠減小幾何不清晰度。在射線照相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中，直接或間接地對(duì)幾何不清晰度作出了限制性規(guī)定，這時(shí)的規(guī)定值是指可能產(chǎn)生的最大幾何不清晰度值，也就是工件射線源側(cè)表面上存在的缺陷可產(chǎn)生的幾何不清晰度。1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中，幾何不清晰度應(yīng)1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)于X射線機(jī)來(lái)說(shuō)，由于X射線管的有效焦點(diǎn)尺寸在不同方向具有不同大小，因而，如果嚴(yán)格地討論射線照相中的幾何不清晰度，它將是一復(fù)雜的問(wèn)題。工件中的缺陷，由于其位置的不同——位于不同的深度，在射線照相檢驗(yàn)中也將具有不同的幾何不清晰度。1．3射線照相靈敏度的影響因素對(duì)于X射線機(jī)來(lái)說(shuō)，由于X射線1．3射線照相靈敏度的影響因素(3)固有不清晰度：由于射線能量對(duì)膠片乳劑的激發(fā)作用，造成工件（缺陷）邊界形成的半影（Ui）即是固有不清晰度。圖是膠片固有不清晰度與X

射線能量關(guān)系的曲線。1．3射線照相靈敏度的影響因素(3)固有不清晰度：由于射1．3射線照相靈敏度的影響因素

部分X射線透照電壓和射線的膠片固有不清晰度之值。膠片固有不清晰度試驗(yàn)值射線100kV200kV300kV400kV60Co192IrUi/mm0.050.090.120.150.350.171．3射線照相靈敏度的影響因素1．3射線照相靈敏度的影響因素在射線照相中，當(dāng)使用增感屏?xí)r，由于增感物質(zhì)對(duì)射線的散射或次級(jí)效應(yīng)帶來(lái)的散射，將產(chǎn)生一個(gè)新的不清晰度，即屏不清晰度，記為Us。熒光增感屏即使對(duì)于較低能量的射線也能產(chǎn)生較大的不清晰度，金屬箔增感屏在厚度較大時(shí)也將產(chǎn)生不清晰度，但對(duì)低能X射線不清晰度都很小，所以，對(duì)金屬增感屏一般不考慮它引起的不清晰度。使用增感屏?xí)r，如果增感屏與膠片間有較大的間隙，將明顯地增大屏不清晰度，這是