專(zhuān)利名稱(chēng)：微型x射線探傷儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種X射線探傷儀，用于工業(yè)無(wú)損檢驗(yàn)和材料探傷。
現(xiàn)有技術(shù)中，美國(guó)專(zhuān)利4142101描述了一種間接轉(zhuǎn)換工作方式的X射線成像器件及X射線成像儀，其工作原理為X射線通過(guò)閃爍晶體轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光的光子，再由可見(jiàn)光光電陰極把可見(jiàn)光光子轉(zhuǎn)換成電子，經(jīng)微通道板使光電子獲得增益并轟擊熒光屏，實(shí)現(xiàn)把光電子轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光圖像。可見(jiàn)光的傳輸均采用光纖面板。這種X射線成像儀體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、攜帶方便，但存在以下缺點(diǎn)1. 由于使用放射性同位素而帶來(lái)了換源頻繁和保管、運(yùn)輸放射源的困難。
2. 由于采用閃爍晶體作為轉(zhuǎn)換器件，存在晶體潮解或密封防潮材料對(duì)X射線的吸收衰減問(wèn)題。
3. 輸入、輸出光纖面板的光損耗。
4. 器件制造工藝復(fù)雜，造價(jià)昂貴。
中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所實(shí)用新型專(zhuān)利CN87207274U描述了一種手提式袖珍X光透視儀，它是在美國(guó)專(zhuān)利4142101的基礎(chǔ)上用X射線管取代了同位素。廈門(mén)大學(xué)與長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械研究所發(fā)明專(zhuān)利CN1032989A描述了一種以直接轉(zhuǎn)換方式為工作原理的成像器件和X射線成像儀，其特點(diǎn)是把X射線經(jīng)過(guò)一次轉(zhuǎn)換直接變成可見(jiàn)光的光電子，再經(jīng)微通道板獲得增益，轟擊熒光屏得到可見(jiàn)光圖像，由小型X射線管、直接轉(zhuǎn)換方式的像增強(qiáng)器、高壓發(fā)生器構(gòu)成X射線成像儀。它解決了美國(guó)專(zhuān)利4142101中密封防潮材料對(duì)X射線的吸收和光纖面板的光損耗兩個(gè)缺點(diǎn)，在微通道板上直接制備光電陰極，成像器件體積小，重量輕，分辨率得以提高，工藝簡(jiǎn)化，造價(jià)降低。
然而，上述專(zhuān)利所描述的X射線成像儀存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)1. 儀器中沒(méi)有建立一套完整的X射線安全防護(hù)裝置，儀器的安全防護(hù)性能難以達(dá)到中國(guó)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。
2. 儀器中裝有X射線管的絕緣結(jié)構(gòu)不夠完善，難以承受較高的電壓，從而影響儀器的穿透能力。
3. 儀器中沒(méi)有記錄圖像的裝置。
本實(shí)用新型的目的就是為克服上述儀器的缺點(diǎn)，改進(jìn)了絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并設(shè)置了多重吸收X射線的防護(hù)裝置和增加了既能放大圖像便于目視又能拍攝記錄圖像的裝置。從而提供了一種具有照相記錄功能、穿透能力接近大型X射線設(shè)備、安全防護(hù)性能優(yōu)于IEC(國(guó)際電工委員會(huì))標(biāo)準(zhǔn)的X射線探傷儀。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的探傷儀由X射線管1、像增強(qiáng)器2、外殼8和電源組成。X射線管部件1采用全封閉的絕緣結(jié)構(gòu)。絕緣結(jié)構(gòu)以聚四氟乙烯為基本材料，設(shè)計(jì)成聚四氟乙烯X射線管管座6。X射線管9固定在X射線管管座6內(nèi)的絲桿5上，X射線管9與X射線管管座6之間充滿(mǎn)硅油18。X射線管9的下端置一起密封作用的環(huán)形橡膠圈17，X射線管燈絲引線通過(guò)接線柱10與電源線連接，接線柱10與X射線管管座6緊配合，確保硅油不會(huì)滲漏。在X射線管9的頂端設(shè)置一彈性薄膜13，由壓板12壓緊，彈性薄膜13隨硅油18溫度變化而改變形狀，使絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)部容積變化，但密封性不被破壞，從而提高了X射線管部件1的絕緣電壓，使探傷儀的X射線穿透能力接近大型X射線設(shè)備。在X射線發(fā)射孔16處置一錐形限速器14，錐形限速器14與外殼8相接觸區(qū)域?yàn)橄嗤拾霃降那蛎妫盟闹宦葆斦{(diào)節(jié)底部并固定錐形限速器14的發(fā)射方向。錐形限速器14內(nèi)置一鉛質(zhì)過(guò)濾片15，由X射線管9發(fā)射的主射線束被錐形限速器14內(nèi)的過(guò)濾片15吸收掉對(duì)人體有害的軟射線，并被錐型限速器14約束，使主射線束到達(dá)像增強(qiáng)器21輸入屏的截面直徑被限定在52毫米左右，從而減少了散射線。X射線管部件1內(nèi)壁多次反射的X射線被錐形限速器14的內(nèi)壁吸收衰減。在發(fā)射方向以外的X射線被硅油18、聚四氟乙烯X射線管管座6、鉛質(zhì)防護(hù)筒7及外殼8等多種材料吸收衰減，使得X射線在外殼8的外側(cè)周?chē)?0毫米處的漏射線強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.5毫倫／小時(shí)。像增強(qiáng)器部件2中設(shè)置防護(hù)擋板19、鉛質(zhì)圓環(huán)20和鉛玻璃22，經(jīng)錐形限速器14限速后的主射線束經(jīng)過(guò)像增強(qiáng)器21變換后殘余的X射線被鉛玻璃22完全吸收。鉛玻璃22兩端面鍍以增透膜，使可見(jiàn)光得以通過(guò)。光束直徑大于50毫米的X射線束被鉛質(zhì)圓環(huán)20吸收，使像增強(qiáng)器21輸出口的X射線劑量率幾乎為零，而雜亂散射的X射線被防護(hù)擋板19吸收衰減。通過(guò)上述一系列對(duì)X射線的安全防護(hù)措施，確保有害的X射線的散射線強(qiáng)度小于IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的20％。在像增強(qiáng)器21觀察屏前，設(shè)置一個(gè)由三片光學(xué)透鏡組成的近攝鏡以及照相機(jī)接口，近攝鏡25通過(guò)連接圈24與照相機(jī)接口23相連，照相機(jī)通過(guò)螺紋與連接圈24相連，連接筒25把近攝鏡25及照相機(jī)接口23固定在像增強(qiáng)器21的輸出端。近攝鏡25把圖像放大，便于目視觀察圖像細(xì)節(jié)。當(dāng)需要拍攝圖像時(shí)，通過(guò)螺紋把照相機(jī)連接到連接圈24上，即可進(jìn)行圖像拍攝記錄。
由于采用了上述方案，使本實(shí)用新型具有X射線穿透能力接近于大型X射線設(shè)備，安全防護(hù)性能優(yōu)于IEC標(biāo)準(zhǔn)并兼有目視和照相機(jī)記錄的特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型近一步說(shuō)明。


圖1為微型X射線探傷儀。
圖2為X射線管部件結(jié)構(gòu)圖。
圖3為像增強(qiáng)器部件結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)用新型由X射線管部件1、像增強(qiáng)器部件2、外殼8及電源組成。X射線部件1采用內(nèi)裝X射線管9的絕緣結(jié)構(gòu)。絕緣結(jié)構(gòu)以聚四氟乙烯為基本材料做成X射線管管座6，X射線管9的下端置一起密封作用的環(huán)形橡膠圈17，X射線管9的燈絲引線通過(guò)接線柱10與電源線連接，接線柱10與X射線管管座6緊配合，使硅油18不會(huì)滲漏。X射線管9由壓圈11壓緊定位。在X射線管9的頂部有一彈性薄膜13，由壓板12壓緊。在X射線管管座6外為吸收X射線的鉛質(zhì)防護(hù)筒7和外殼8。
在X射線發(fā)射孔16處，將錐形限束器14用螺絲固定在外殼8上，錐形限束器14底面和外殼8相接觸區(qū)域均為球面，使錐形限束器14的發(fā)射方向可以調(diào)整。錐形限束器14內(nèi)置一吸收軟射線的過(guò)濾片15。像增強(qiáng)器部件2中，像增強(qiáng)器21輸入端置一吸收散射X射線的防護(hù)擋板19和鉛質(zhì)圓環(huán)20。
在像增強(qiáng)器21的輸出端安裝一塊近攝鏡25，近攝鏡25通過(guò)螺紋與連接圈24相連，連接筒26把近攝鏡25和照相機(jī)接口23固定在像增強(qiáng)器21的輸出端。
權(quán)利要求1.一種微型X射線探傷儀，由X射線管、平板式近貼聚焦像增強(qiáng)器、殼體及電源構(gòu)成，其特征在于X射線管管座6采用全封閉的絕緣結(jié)構(gòu)；探傷儀的X射線管管座6和像增強(qiáng)器設(shè)置多重吸收X射線的安全防護(hù)裝置；觀察屏前設(shè)置多功能光學(xué)系統(tǒng)和接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型X射線探傷儀，其特征在于X射線管管座6下端設(shè)置一起密封作用的環(huán)形橡膠圈17；X射線管管頂部設(shè)置一可隨硅油18熱脹冷縮而改變形狀的彈性薄膜13；接線柱10與X射線管管座6緊配合，X射線管管座6通過(guò)轉(zhuǎn)接頭4與信壓筒3正交連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型X射線探傷儀，其特征在于在X射線管管座6的X射線發(fā)射孔16處設(shè)置用金屬制成的錐形限速器14，錐形限速器14內(nèi)裝一片吸收衰減軟射線的過(guò)濾片15，X射線管管座6外設(shè)置可吸收X射線的鉛防護(hù)筒7和重金屬制成的外殼4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型X射線探傷儀，其特征在于在像增強(qiáng)器的輸入、輸出端分別設(shè)置可吸收衰減X射線的防護(hù)擋板19、鉛質(zhì)圓環(huán)20和鉛玻璃22。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型X射線探傷儀，其特征在于由三片光學(xué)透鏡組成近攝鏡25，近攝鏡25通過(guò)連接圈24與照相機(jī)接口23相連，照相機(jī)通過(guò)螺紋與連接圈24相連，連接筒26把近攝鏡25與照相機(jī)接口23固定在像增強(qiáng)器的輸出端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種微型X射線探傷儀，由X射線管、平板式近貼聚焦像增強(qiáng)器、殼體及電源構(gòu)成，其特征在于X射線管管座采用全封閉的絕緣結(jié)構(gòu)，探傷儀的X射線管管座和像增強(qiáng)器設(shè)置多重吸收X射線的安全防護(hù)裝置，觀察屏前設(shè)置多功能光學(xué)系統(tǒng)和接口，可用于圖像放大及照相記錄。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、攜帶方便，安全可靠、穿透能力接近大型X射線設(shè)備，可用于工業(yè)無(wú)損探傷和材料探傷。
文檔編號(hào)G01N23/18GK2159563SQ9322583
公開(kāi)日1994年3月23日 申請(qǐng)日期1993年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月5日
發(fā)明者范琳生, 朱小萍 申請(qǐng)人:范琳生, 朱小萍