Радиографическое изображение

Радиографическое изображение (РИ) — это изображение, которое образуется на светочувствительном материале (детекторе) при воздействии на него ионизирующим
излучением (ИИ), прошедшим через материал объекта контроля (ОК).

В средствах неразрушающего контроля (НК) основными источниками такого излучения являются рентгеновские аппараты и гамма-дефектоскопы. В качестве детекторов наибольшее распространение получили фоточувствительные радиографические плёнки и полупроводниковые пластины. В основу радиографии положено свойство ИИ проникать вглубь исследуемого материала, а также свойство этого материала поглощать и рассеивать такие лучи.

Формирование радиографического изображения

Наиболее наглядное представление об образовании РИ можно получить при рассмотрении его формирования на радиографической плёнке, которая представляет собой многослойную структуру, основанную на эмульсионном слое, состоящем из галогенидов серебра — AgBr, AgCl и др.

Физико-химические процессы, протекающие при таком формировании, заключаются в следующем:

• Собирается схема, включающая в себя источник ИИ, ОК и детектор;
• Материал ОК облучается потоком ИИ;
• Доза ИИ, прошедшего через ОК падает на детектор;
• Под действием ИИ в эмульсионном слое плёнки проходит фотохимическая реакция, в результате которой из галогенидов серебра образуются скрытые центры изображения;
• В процессе проявки плёнки вокруг таких центров из облучённых ионов восстанавливаются нейтральные атомы серебра;
• В процессе фиксирования растворяется непроявленная эмульсия, оставляя на плёнке металлическое серебро, количество которого определяет оптическую плотность снимков.

В итоге на детекторе образуется РИ, качество которого зависит от многих факторов: толщины и плотности ОК, энергии ИИ, размера фокусного пятна рентгеновской трубки, фокусного расстояния, типа детектора и др. Пройдя сквозь материал ОК, ИИ окажется ослабленным, и это ослабление будет тем сильнее, чем больше толщина объекта контроля, плотность его вещества и номер химического элемента. Если в объекте контроля будут поверхностные и/или подповерхностные дефекты, они пропустят через себя больше ионизирующего излучения и на детекторе - рентгенплёнке - будет контрастно зафиксирован дефект.

Параметры, влияющие на радиографическое изображение

Энергия излучения влияет на время и чувствительность контроля. Чем меньше эта энергия, тем выше чувствительность контроля и тем меньший дефект удаётся обнаружить. При этом увеличивается время проведения контроля, что снижает его производительность. Получение необходимой величины энергии достигается регулированием тока и напряжения рентгеновской трубки, либо подбором радиоактивного изотопа.

Размер фокусного пятна рентгеновской трубки влияет на геометрическую резкость снимка, - чем меньше этот размер, тем выше степень резкости; однако, при этом уменьшается энергия ИИ.

Фокусное расстояние также оказывает влияние на резкость изображения и выявляемость дефектов: - чем оно больше, тем выше чувствительность контроля и качество РИ, но с его увеличением в квадратичной зависимости возрастает время экспозиции.

Тип детектора играет одну из ключевых ролей в получении качественного РИ. Радиографическую плёнку характеризуют такие основные параметры, как:

• Чувствительность – чем выше, тем меньше время экспозиции, тем проще добиться необходимой оптической плотности и снизить затраты на контроль;
• Контрастность – чем она выше, тем лучше различаются на снимке элементы изображения разной толщины и другие несплошности
• Разрешающая способность – определяется количеством линий на 1 мм снимка, воспринимаемых раздельно. Позволяет выявлять мелкие дефекты и детализировать изображения;
• Зернистость – также влияет на выявляемость дефектов и чёткость изображения – чем мельче размер зёрен эмульсионного слоя, тем выше качество РИ.

Все вышеизложенные факторы, влияющие на эффективность радиографического НК и качество РИ регламентируются требованиями ГОСТ 7512-82.

Радиографическое изображение сварного шва на рентгеновской пленке