Kiểm tra chất lượng mối hàn

quan của con người - Không có điện tích, không có khối lượng - Phổ tia X là phổ liên tục với các đỉnh năng lượng đặc trưng cho từng nguyên tố - Tính phát quang: Chiếu tia X vào một số chất thì làm các chất này phát ra ánh sáng huỳnh quang - Bản chất là sóng điện tử đ các tia X lan truyền với vận tốc như của ánh sáng (3000000 Km/s) - Tác dụng sinh học: Phá huỷ, đình trệ hoặc suy giảm khả năng sống sót của tế bào - Tính ion hoá: Khi năng lượng lớn hơn 15eV đ tia X gây ra hiện tượng ion hoá, chúng có thể tách các e ra khỏi nguyên tử chất khí tạo ra các ion dương và ion âm - Tia X truyền theo đường thẳng bị phản xạ và tán xạ tại các bề mặt - Cường độ tuân theo quy luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách (Cường độ suy giảm theo giá trị bình phương của khoảng cách) - Tính xuyên thấu: Phụ thuộc năng lượng chùm tia, mật độ và chiều dày của vật chất, tia qua vật chất các tia X bị suy giảm cường độ do sự hấp thụ của vật chất. Chùm tia X suy giảm cường độ theo quy luật hàm mũ I = I0.EXP(-mX) I0 và I: là cường độ tia X trước và sau khi xuyên qua vật chất m: Hệ số hấp thụ của vật chất X: Quãng đường tia đi trong vật chất - Tác dụng hoá học: Tia X tác dụng lên lớp nhũ tương của phim ảnh kích thích phản ứng hoá học trong lớp nhũ tương để tạo nên các hình ảnh - Tính tán xạ: Các tia X cũng bị phân tán, một phần của chùm tia bị thay đổi hướng so với hướng của chùm tia sơ cấp - Các tia X bị phân tán gây nên hiện tượng tán xạ tia X 7.2.2. Bản chất và đặc tính của tia g a. Nguồn gốc tia g + + Mô hình đơn giản của một nguyên tử (Hình vẽ) - Nguyên tử trung hoà về điện: Tổng điện tích âm của điện tử bằng tổng điện tích dương của hạt nhân - Hạt nhân gồm: Các hạt proton (+) và notron không magn điện - Các nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số hạt notron của cùng một nguyên tố nhưng là các đồng vị khác nhau - Trong cùng một nguyên tố các đồng vị là bền (Hạt nhân có mức năng lượng ổn định) và các đồng vị là không bền - Hạt nhân ở trạng thái không bền có xu hướng chuyển sang trạng thái bền vững, trong quá trình biến đổi nó phat ra các bức xạ điện từ (các tia gamma) - Quá trình phát xạ g thường kèm theo: quá trình phân rã bêta; quá trình phan rã anpha; quá trình phân rã các hạt nhân khác - Các nguyên tố có đặc tính phân rã hạt nhân đ các nguyên tố phóng xạ - Phổ tia g không phải là phổ liên tục mà phổ vạch hay gián đoạn * Quá trình phân rã hạt nhân chỉ phát ra các bức xạ g có bước sóng xác định với mức năng lượng xác định, đặc trưng cho nguyên tố phóng xạ + Để đánh giá khả năng phân rã đưa ra khái niệm chu kỳ bán phân huỷ T1/2 nghĩa là khoảng thời gian để ẵ số nguyên tử ban đầu của nguyên tố phóng xạ phân rã hết + Đặc trưng mức độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ đưa ra khái niệm hoạt độ phóng xạ, đơn vị đo Bq (Becquerel) 1Bq = 1 phân rã trong 1 giây Có thể dùng đơn vị Currie (Ci): 1Ci = 3,7.1010Bq là số nguyên tử bị phân rã trong 1g Radium nguyên chất trong thời gian 1 giây b. Các tính chất tia g (Tia g có tính chất như tia X) 7.3. Tương tác tia g, tia X với vật chất 7.3.1. Các tương tác với vật chất + Kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ tương tác quan trọng nhất giữa tia bức xạ với vật chất là hiện tượng hấp thụ bức xạ + Một chùm tia X hoặc tia g đi vào một chất phóng xạ nào đó sẽ bị suy giảm cường độ. Hiện tượng này gọi là sự hấp thụ tia bức xạ trong vật chất + Cường độ suy giảm phụ thuộc vào: - Năng lượng tia bức xạ - Mật độ (Khối lượng riêng) của vật mẫu . - Quãng đương tia bức xạ đi đ Tính chất này tia bức xạ sử dụng để chụp ảnh phóng xạ + Hiện tượng hấp thụ bức xạ tia X,g tương tác với vật chất xảy ra theo 3 cơ chế: a,Hiệu ứng quang điện (Hiện tượng hấp thụ quang điện) - Xảy ra chủ yếu ở mức năng kượng của bức xạ <115Kev - Trong quá trình hiệu ứng quang điện một photon của bức xạ tới mất hết năng lượng để giải một điện tử lớp quỹ đạo ra khỏi nguyên tử. Năng lượng phôtn dùng để đánh bật điện tử ra khỏi quỹ đạo và cung cấp cho nó một động năng nào đó - Quá trình hấp thụ quang điện có hiệu xuất lớn nhất khi tương tác xảy ra với những điện tử liên kết chặt nhất trong nguyên tử, không xảy ra với điện tử tự dođ lớp điện tử ngoài cùng của nguyên tử tham gia vào quá trình này(lớp K) b,Hiệu ứng compton - Xảy ra chủ yếu ở mức năng lượng bức xạ > 115KeV - Quá trình hấp thụ chủ yếu thay đổi từ hiệu ứng quang điện đ Hiệu ứng Compton - Một photon của bức xạ tới có thể truyền một phần năng lượng của mình cho một điện tử làm nó bị bật ra và chuyển động với vận tốc nào đó trong khi chính photon bị tán xạ và năng lượng giảm đi - Tán xạ Compton xảy ra với điện tử tự do và các điện tử ngoài cùng liên kết yếu hơn c. Hiệu ứng tạo cặp - Xảy ra chủ yếu với mức năng lượng bức xạ > 1,02MeV - photon của bức xạ tới tương tác trong điện trường của hạt nhân và tự biến đổi thành 1 điện tử và 1 phản điện tử (hạt phản điện tử có khối lượng như điện tử nhưng có điện tích dương, giá trị tuyệt đối bằng điện tích điện tử) - Khác với hiệu ứng Compton và quang điện, hiệu ứng tạo cặp không gây nên sự ion hoá nguyên tử, xảy ra nhiều hơn tương tác khác, xác suất tăng nhanh khi tăng năng lượng tia bức xạ 7.3. 2. Hệ số bức xạ I=I0.Exp(-mX) Trong đó: I và I0 cường độ bức xạ trước và sau khi qua lớp vật liu X: quãng đường bức xạ đi trong lớp vật liệu m: Hệ số hấp thụ tuyến tính hoặc hệ số suy giảm m=(g+d+k) g: Hệ số suy giảm do hấp thụ quang điện d: Hệ số suy giảm do hiệu ứng Compton k: Hệ số suy giảm do hiệu ứng tạo cặp Hệ tác dụng tổng cộng m hệ số hấp thụ tuyến tính là phần bị giảm của cường độ tạo nên bởi một đơn vị chiều dày của chất hấp thụ; đơn vị m là cm-1 Giá trị m có thể biểu thị bằng phương trình: m=k.X3.Z3 m phụ thuộc chiều dài sóng cảu bức xạ sơ cấp, tia có bước sóng thấp, năng lượng thấp dễ bị hấp thụ hơn m phụ thuộc số nguyên tử Z của chất hấp thụ và tăng với Z. Các chất có khối lượng nguyên tử lớn sẽ hấp thụ nhiều bức xạ hơn so với chất có khối lượng nguyên tử nhỏ * Chiều dày 1 nửa (HVL) - Chiều dày một nửa của một vật liệu là độ dày của lớp vật liệu đó để khi bức xạ truyền qua thì cường độ bức xạ giảm đi 2 lần - Giá trị tính thông qua phương trình hấp thụ I=I0.Exp(-mX); thay I=I0/2 và X=HVL vào HVL=0,693/ m * Chiều dày giảm 10 lần (TVL) - Là độ dày của lớp vật liệu để khi bức xạ truyền qua thì cường độ giảm đi 10 lần - Nếu thay I=I0/10; X=TVL vào phương trình hấp thụ thì TVL=2,30/m 7.4. Nguồn bức xạ dùng trong chụp ảnh phóng xạ 7.4.1 Máy phát tia X + Cấu tạo chung của máy phát tia X dùng trong chụp ảnh công nghiệp bao gồm ống phóng và bộ điều khiển + ống phóng tia X bao gồm 3 bộ phận chính là: - Nguồn phát điện tử (một sợi dây được đốt nóng) Katốt - Điện thế cao để định hướng và gia tốc chùm điện tử - Bia kim loại nặng để chùm điện tử bắn vào (Anốt) + Bộ điều khiển dùng để: - Điều chỉnh điện áp ống phóng (Chọn năng lượng tia X phát ra), các ống phóng tia X thông thường có điện thế (200á350)KV. Điện thế càng cao năng lượng chùm tia X càng lớn - Điều chỉnh dòng ống phóng (thay đổi cường độ tia X phát ra) tăng dòng đ tăng số điện tử va đập vào bia đ tăng cường độ tia X + Nguyên lý hoạt động của ống phóng tia X dựa vào hiện tượng tạo ra tia X khi bắn phá một kim loại nặng bằng chùm điện tử được gia tốc trong điện trường. Các tia X được sinh ra nhờ quá trình phát bức xạ hãm và bức xạ đặc trưng * Nguyên lý cấu tạo ống phóng tia X (Hình vẽ) 1.Vỏ bọc: bằng kính thuỷ tinh (silicacbon) có độ cứng cần thiết chống lại lực ép do trong ống có độ chân không cao (10-6mmHg) để chống lại sự ôxy hoá điện cực, cách điện giữa các điện cực. Trong ống có 2 điện cực: - Anốt đ bia để điện tử đập vào - Katốt đ sợi đốt nguồn phát điện tử tự do 2. Cốc hội tụ: Bao quanh sợi đốt làm bằng Fe và Ni siêu tinh khiết có dạng thấu kính tĩnh điện để điều khiển dạng của chùm tia e 3. Sợi dây tóc (Katốt): được đốt bằng dòng AC từ (1á5)A, điện thế từ (4á12)V là nguồn phát điện tử. Dòng điện tử đi trong ống từ A đ K khoảng (1á5)mA 4. Bia: Khi các e có động năng lớn đập vào bia sinh ra tia X - Vật liệu làm bia: Khối lượng nguyên tử lớn (Z lớn) đ cho hiệu suất chuyển đổi năng lượng sang tia X lớn, nhiệt độ nóng chảy cao, dẫn nhiệt tốt sẽ hạn chế sự bay hơi kim loại đ cho phép tạo bia có tiết diện nhỏđ tạo tia X có cường độ tập trung cao - Kim loại thoả mãn (W) được gắn vào cốc bằng đồng đóng vai trò Anốt - Anốt làm nguội bằng cách cho ... thông dầu, đúc trong môi trường chân không trong vỏ bọc bằng đồng đ thoát nhiệt tốt - Vị trí trên bia tại đó các e tác động vào gọi là điểm hội tụ của ống phóng tia X, điểm hội tụ càng nhỏ đảnh càng sắc nét - Điểm hội tụ càng nhỏ đ tuổi thọ ống giảm do bia bốc hơi, điểm hội tụ lớnđảnh không sắc nétđkhắc phục bia thường đặt nghiêng 700 so với hướng chùm tia điện tử 5. Nắp đậy bia: có lỗ hổng cho phép chùm tia e đến bia và lỗ hổng để phát tia X - Giảm bớt độ nguy hại do việc phát điện tử ngược từ bia và hạn chế sự phát tia X ngoài chùm hiệu dụng 6. Cửa sổ ống phóng: Chùm tia X ra ngoài ống phóng có dạng hình côn - Cửa sổ làm bằng vật liệu hấp thụ ít tia bức xạ kim loại nhẹ có số nguyên tử thấp - Dưới cửa sổ là màn chắn đ thay đổi kích thước chùm tia X 7.4.2. Nguồn bức xạ dùng trong chụp ảnh phóng xạ * Nguyên lý cấu tạo - Thiết bị chụp ảnh phóng xạ phát tia g là một container chứa một nguồn phóng xạ có hoạt độ xác định (Vài chục đến vài trăm Ci) và có các cơ cấu để đưa nguồn ra ngoài khi chụp ảnh - Container chứa nguồn đóng vai trò che chắn các tia g và giữ nguồn ở vị trí an toàn khi không chụp ảnh - Container chứa các vật liệu có khả năng hấp thụ tốt tia g như chì hoặc uranium nghèo 1. Phân loại nguồn phóng xạ phát tia gamma Các nguồn phóng xạ hay còn gọi là các đồng vị phóng xạ được phân làm 2 loại: Đồng vị phóng xạ tự nhiên (có sẵn trong tự nhiên); Đồng vị phóng xạ nhân tạo (con người chế tạo) * Các đồng vị phóng xạ tự nhiên - Quá khứ Radium là nguồn phóng xạ tự nhiên sử dụng trong quá trình chụp ảnh phóng xạ, hiện nay ít sử dụng vì đã có các nguồn nhân tạo thay thế - Chu kỳ bán huỷ 1590 năm. Một nguồn (Ra) chứa (200á250)mg nguyên tố (Ra) ở dạng muối kim loại và được bọc kín trong 1 vỏ bằng platin. Các năng lượng nổi trội của tia g được phát ra là 0,6; 1,12 và 1,76 MeV - Một nguồn (Ra) tương đương máy phát tia X làm việc ở khoảng điện áp (1000á2000)KV có thể chụp được mẫu thép S=(3á15)cm * Các đồng vị phóng xạ nhân tạo Hầu hết các đồng vị phóng xạ dùng trong chụp ảnh hiện nay là các đồng vị phóng xạ nhân tạo - Hầu hết các nguồn phóng xạ phát tia g được sản xuất bằng cách bắn phá notron trong 1 lò phản ứng hạt nhân để thực hiện phản ứng (n-g)đphản ứng notron nhiệt - Notron bị bắt giữ trong hạt nhân của nguyên tố bị bắn phá và chất tạo thành là đồng vị của nguyên tố gốc Ví dụ: - vàlà đồng vị của nguyên tố Coban. Nhưng có hoạt tính phóng xạ, không có hoạt tính phóng xạ gọi là đồng vị bền * Đặc trưng của một số nguồn phóng xạ nhân tạo thường dùng trong chụp ảnh phóng xạ Đồng vị phóng xạ Co-60 IR-192 Cs-137 TH-170 YB-169 Chu kỳ bán rã 5,3 năm 74 ngày 30 năm 127 ngày 30 ngày Dạng hoá học Kim loại Kim loại Cs-Ce Kim loại hoặc Th2O3 YbO3 Mật độ (g/cm3) 8,9 22,4 3,5 4 _ Các năng lượng tia Gamma MeV 1,17; 1,33 0,31; 0,47; 0,64 0,66 0,87; 0,052 0,17; 0,2 Hoạt độ riêng thực tế (Ci/g) 300 450 25 1500 (2,5á3,5) ở kích thước1x1mm Suất liều (R/h)tại khoảng cách1m với nguồn 1Ci 1,33 0,5 0,37 0,0025 0,125 Khoảng chiều dày chụp ảnh thép tối ưu(mm) (50á150) (10á70) (20á100) (2,5á12) (3á12) Hoạt độ phóng xạ của nguồn thực tế(Ci) 100 50 75 50 (2,5á3,5) Đường kính gần đúng (mm) 3 3 6 3 1 Trọng lượng vật liệu che chắn (Kg) 100 20 50 1 _ Chiều dày hấp thụ 1/2(mmchì) 13 2,8 8,4 _ 0,88 2. Các thiết bị chụp ảnh phóng xạ - Chất phóng xạ được đóng gói trong các vỏ bảo vệ bằng kim loại được gọi là nguồn phóng xạ - Nguồn phóng xạ sử dụng trong chụp ảnh có kích thước nhỏ, bọc trong lớp vỏ kim loại được hàn kín. Đảm bảo chất phóng xạ không bị phát tán ra ngoài trong trường hợp có sự cố rơi nguồn - Nguồn phóng xạ dùng trong chụp ảnh công nghiệp được chế tạo dạng hình trụ có đường kính và chiều dài gần bằng nhau (d thay đổi 0,5á8mm) - Đôi khi chế tạo dạng hình cầu, đường kính của nguồn phát phóng xạ (6á20)mm - Nguồn phát phóng xạ tia g mọi lúc và theo mọi hướng nên sẽ không an toànnếu sử dụng trực tiếp dạng chất phóng xạ chứa trong vỏ bảo vệ để chụp ảnh. Chúng được bao bọc trong các Container thiết kế đặc biệt thường được gọi là hệ số chiếu g hoặc các buồng chụp ảnh phóng xạ g - Các Container thường làm bằng các kim loại có khả năng hấp thụ bức xạ g tốt như chì, W hoặc uran nghèo để giảm cường độ bức xạ thoát ra ngoài tới mức cho phép * Yêu cầu khi thiết kế container - Đảm bảo lắp ráp thay đổi nguồn được dễ dàng nhanh chóng - An toàn khi vận chuyển và khi không sử dụng (Khi trục trặc hoặc rơi trong quá trình chiếuđnguồn được đưa về vị trí ban đầu) - Phải có sự chỉ thị đúng vị trí chính xác của nguồn - Có thể điều chỉnh hướng, độ rộng của chùm tia đphù hợp với kích thước vật kiểm tra - Hình vẽ thiết bị chụp ảnh gamma (Giáo trình in) a. Thiết bị có chốt có thể tháo mở được - Hệ chiếu g đơn giản nhất thích hợp cho việc chụp ảnh có định hướng - Thiết bị dùng có cường độ tới 2Ci với Co-60 và 100Ci với IR 192 - Chốt hình côn có thể mở ra khi cần có một chùm bức xạ b. Thiết bị dạng chữ D - Hệ chiếu g dạng chữ D thích hợp chụp đường ống, thích hợp với IR192; 7,5Ci hoặc Ce-137, 1Ci c. Thiết bị dạng cây đuốc: Để kiểm tra mối hàn ống nhưng có phần tiếp hợp để có thể dùng cho công việc khác d. Các thiết bị chụp ảnh g điều khiển từ xa - Các thiết bị này có thể vận chuyển từ khoảng cách xa vì thế thích hợp khi sử dụng các nguồn có hoạt độ lớn - Nguồn bức xạ có thể đẩy ra khỏi vỏ bảo vệ đến vị trí cần thiết nhờ ống dẫn và đưa trở lại khi phép chụp ảnh kết thúc - Có hai loại thiết bị chụp ảnh g thường sử dụng 1. Dạng cáp dây khớp ly hợp - Dạng này gồm 1 Container che chắn cho tất cả các khoá an toàn và một hệ thống điều khiển từ xa để điều khiển chuyển động của nguồn nhờ 1 dây cáp khớp ly hợp - Nguồn được đẩy ra ngoài container tới vị trí chụp bằng cách sử dụng tay quay của bộ phận thao tác và đưa trở lại container khi hoàn thành phép chụp ảnh bằng cách quay tay quay ngược lại 2. Dạng áp lực - Thiết bị gồm 1 container bảo vệ, 1 hệ thống điều khiển áp lực từ xa - Nguồn được đẩy ra khỏi container tới vị trí chụp ảnh nhờ 1 sức nén và trở lại container nhờ một lực hút 3.Lựa chọn nguồn phóng xạ phát tia g + Chu kỳ bán rã: Nguồn phóng xạ cần có chu kỳ bán rã đủ lớn, nguồn có tuổi thọ ngắn nhưng phải có hoạt độ ban đầu đủ lớn + Năng lượng của các tia g: Năng lượng của các tia g phát ra từ nguồn cần phải đủ lớn để xuyên qua được chiều dày vật cần kiểm tra. Khoảng chiều dày hữu hiệu thích hợp với các nguồn g khác nhau cho trong tài liệu + Kích thước nguồn: Kích thước nguồn phải nhỏ để hạn chế “vùng 1/2 tối” khỏi hỏng chất lượng ảnh + Hoạt độ riêng: là hoạt độ phóng xạ của 1g chất phóng xạ (Bg/g, Ci/g). Thời gian chụp ảnh ngắn cần nguồn hoạt độ cao được tập trung vào 1 thể tích cực tiểu + Giá thành: Nguồn phải dễ thích hợp và có giá thành thấp 4. Ưu nhược điểm khi sử dụng các đồng vị phóng xạ * Ưu điểm: - Giá thành của thiết bị và nguồn phóng xạ thấp hơn nhiều so với giá thành của 1 máy phát tia X có khoảng năng lượng tương đương - Thiết bị tia g dùng đồng vị dễ vận chuyển hơn nhiều so với thiết bị tia X - Kích thước nguồn phát bức xạ nhỏ đ dễ đưa lọt qua các vùng chụp có kích thước nhỏ - Không cần có bộ nuôi ngoàiđcó thể tiến hành ở vùng xa - Thiết bị bền chắc đơn giản trong vận chuyển và bảo dưỡng - Bức xạ phát ra từ một số đồng vị phóng xạ có độ xuyên sâu lớn đcho phép chụp ảnh chất lượng tốt lên vật liệu kiểm tra kim loại có S lớn * Nhược điểm: - Bức xạ không thể ngăn chặn hoàn toàn (quan điểm an toàn) - ảnh chụp có độ tương phản kém hơn các ảnh chụp bằng bức xạ tia X - Khả năng xuyên sâu chỉ phụ thuộc vào các đồng vị cụ thể, không thể thay đổi khi không thay đổi đồng vị - Giá thành thay đổi đồng vị trong trường hợp các đồng vị phóng xạ ngắn ngày là cao 7.5. Phim chụp ảnh phóng xạ 7.5.1 Cấu tạo phim chụp ảnh phóng xạ + Phim chụp ảnh phóng xạ đóng vai trò là phương tiện ghi nhận bức xạ sau khi đi qua mẫu kiểm tra. Sự thay đổi về cường độ bức xạ sẽ được thể hiện lên phim + Cấu tạo: - Một lớp nền trong suốt, ít hấp thụ bức xạ, dễ uốn làm bằng chất dẻo cellulose triacetate hoặc polyesters - Trên hai mặt của lớp nền được phủ nhũ tương, hỗn hợp của halide bạc và gelatin nhạy với ánh sáng và bức xạ. Đây chính là lớp ghi nhận bức xạ và ánh sáng của phim, đóng vai trò quan trọng nhất - Lớp nhũ tương kết dính với lớp nền bởi một keo dính, đảm bảo cho nó bám chặt vào lớp nền trong suốt quá trình sử dụng và tráng rửa - Hai mặt ngoài cùng của phim là lớp mỏng gelatin rất chắc để bảo vệ lớp nhũ tương khỏi bị hỏng(hình vẽ) 7.5.2. Nguyên lý ghi nhận bức xạ của phim chụp ảnh - Các tia X và tia g gây lên những phản ứng quang hoá trong lớp nhũ tương của phim ảnh. Đây là cơ sở của việc sử dụng phim chụp ảnh để ghi nhận bức xạ - Khi phim bị chiếu bởi tia X, tia g hoặc ánh sáng thì các tinh thể halide bạc trong lớp nhũ tương bị thay đổi cấu trúc vật lý tạo ra các “hình ảnh tiềm tàng” - Thực chất của cái gọi là “hình ảnh tiềm tàng” là các phần tử AgBr dưới tác dụng của hạt photon bị kích hoạt và thực hiện phản ứng: - Br- bị kích thích bởi (hv) đphân tử Br và giải phóng 1e - e tự do này kết hợp với ion bạc Ag+đnguyên tử Ag - Nguyên tử Ag có thể ion hoá cao và kích thích các phân tử halide bạc gần nó. Kết quả là các phần tử halide bạc trong cùng một thể tích đều bị kích hoạt - Các phần tử bị kích hoạt tập trung ở các vị trí gọi là tâm phản ứng có kích cỡ của một tinh thể. Các tâm này tạo ra các “hình ảnh tiềm tàng ” trên phim - Khi phim được xử lý, lớp nhũ tương tiếp xúc với dung dịch hiện. Dung dịch hiện chứa một chất có khả năng cho e như .... 2Ag+ + 2Br- + H2Q + Na2SO3 đ 2Ag + HBr + HQSO3Na + NaBr - Nguyên tử bạc nguyên chất nhanh chóng bị oxy hoá tạo thành oxit bạc màu đen bám vào phim Ag + [O] đ AgO¯ (màu đen) - Chỉ có những tinh thể halide bạc bị kích hoạt mới phản ứng với dung dịch rửa phim - Nếu 1 vùng trên phim bị chiếu bởi tia bức xạ càng nhiều thì sau khi rửa phim càng có độ đen lớn - Lượng halide bạc không bị kích hoạt sẽ không tham gia phản ứng trên và sẽ bị rửa đi cùng với các hoá chất - Kết quả được 1 phim chụp có độ đen khác nhau do mật độ AgO khác nhau phản ứng đúng tình trạng của mẫu bức xạ đi qua 7.5.3. Tính chất của các phim chụp ảnh phóng xạ a. Đường cong đặc trưng + Khái niệm về độ đen của phim chụp ảnh phóng xạ - Về định tính: Độ đen của phim chụp ảnh phóng xạ được định nghĩa là mật độ các nguyên tử bạc thu được trên một phim chụp sau khi đã xử lý - Về định lượng được định nghĩa theo biểu thức sau: Độ đen = D=lg(I0/It) I0: Cường độ ánh sáng tới phim It: Cường độ ánh sáng truyền qua phim Tỷ số (I0/It) gọi là độ chắn sáng của phim (It/I0): gọi là độ truyền qua của phim + Đường cong đặc trưng thể hiện mối quan hệ giữa liều chiếu (lượng bức xạ chiếu vào phim chụp) và độ đen của phim sau xử lý (Hình vẽ) + Đặc tính của đường cong đặc trưng: - Không xuất phát từ độ đen bằng 0, độ đen đó gọi là độ mờ của phim - Nó có vùng chân (vùng a) và sau đó đường cong đi lên - Nó có đoạn đường tương đối thẳng (vùng b), được gọi là đoạn tuyến tính nghĩa là độ đen của phim tỷ lệ với liều chiếu - Nó có một vùng vai (vùng d) ở đó độ đen giảm khi liều chiếu tăng lên. Đối với loại phim trực tiếp (không có màn tăng cường) vùng này thường xuất hiện ở độ đen khoảng bằng 10 hoặc hơn. Loại phim có màn tăng cường nó xuất hiện ở độ đen giữa 2 và 3 b. Độ mờ - Khi không bị chiếu, độ đen thu được trên phim sau khi xử lý được gọi là độ mờ hay mức mờ của phim - Nguyên nhân: + Do nền phim không trong suốt hoàn toàn + Độ mờ của hoá chất trên phim, một số hạt halide bạc có khả năng hiện ngay cả khi không bị đưa vào chụp, giá trị độ mờ phim ảnh trong điều kiện bình thường (0,2á0,3) c. Tốc độ phim Là giá trị nghịch đảo của liều chiếu tổng cộng tính bằng ... của một phổ bức xạ đặc thù mà phổ này sẽ tạo ra độ đen nhất định trên phim Phương pháp xác định tốc độ phim nêu trong các tiêu chuẩn d. Độ tương phản - Độ tương phản của một phim chụp ảnh phóng xạ là mức độ chênh lệch về độ đen giữa các vùng khác nhau trên phim - Độ tương phản càng cao thì khả năng phát hiện khuyết tật trên phim càng lớn do chênh lệch độ đen giữa vùng khuyết tật và vùng nền của phim là khá lớn - Độ tương phản hoặc Gradient của phim tại một độ đen được xác định từ đường cong đặc trưng của phim qua việc tìm độ nghiêng của đường cong tại giá trị độ đen e. Độ hạt - Độ hạt của phim thể hiện kích thước của các vùng bị “kích thích” trong lớp nhũ tương khi phim bị chiếu bởi các bức xạ - Độ hạt phụ thuộc kích thước của các tinh thể halide bạc (cỡ 1 – 1,5mm), phụ thuộc năng lượng bức xạ. Phim có tốc độ cao thì có độ hạt lớn và ngược lại f. Độ nét Độ nét là mức độ sắc nét của hình ảnh quan sát trên phim chụp, phụ thuộc vào: + Loại phim sử dụng: Phim nhanh hoặc thô độ nét kém hơn so với phim chậm hoặc mịn + Chất lượng của bức xạ chiếu: Tăng năng lượng bức xạ sẽ làm tăng độ nét + Mức độ xử lý: Thời gian xử lý lâu thì độ nét tăng + Loại màn tăng cường:Làm tăng độ nét của các phim chụp phóng xạ trong trường hợp bức xạ thấp. Màn tăng cường bằng chì thì ảnh hưởng ít đến độ nét của hình ảnh tại một năng lượng nào đó của bức xạ - Để đánh giá độ nét sử dụng khái niệm độ nhoè của ảnh + Độ nhoè cố hữu: Do hiệu ứng điện tử của hoá chất phim ảnh + Độ nhoè hình học do cách bố trí mối quan hệ khoảng cách giữa nguồn bức xạ, mẫu chụp và phim - Độ nhoè cố hữu của ảnh ở các mức năng lượng khác nhau của tia X và tia g (tra bảng) 7.5.4. Phân loại phim chụp ảnh phóng xạ - Phim chụp ảnh phóng xạ được phân loại dựa vào 4 tính chất cơ bản + Khổ phim + Tốc độ phim + Độ hạt + Độ tương phản * Phân loại chung các phim chụp ảnh phóng xạ Loại phim Đặc trưng Tốc độ Độ hạt Độ tương phản I Dùng cho phép kiểm tra đặc biệt, dùng điện áp cao và chụp kim loại nhẹ và hợp kim của chúng Rất chậm Cực mịn Cao II Dùng chụp các kim loại nhẹ với KV thấp hơn và với kim loại nặng với 1000á2000 Chậm Mịn Cao III Tốc độ cao nhất thích hợp khi những tia g hoặc tia X năng lượng cao được sử dụng trực tiếp hoặc có màn chì Trung bình Trung bình Trung bình IV Tốc độ cao nhất và độ tương phản cao khi sử dụng với màn tăng cường huỳnh quang. Độ tương phản thấp hơn khi sử dụng trực tiếp hoặc với màn chì Nhanh Trung bình Trung bình * Mối tương quan giữa hệ số liều chiếu cảu các loại phim khác nhau (Bảng trong tài liệu) + Phim sử dụng cho chụp ảnh công nghiệp được chia thành các nhóm: - Phim trực tiếp - Phim có màn tăng cường muối - Phim với màn tăng cường huỳnh quang + Các phim chụp ảnh phóng xạ được phân loại thành các nhóm khác nhau theo tiêu chuẩn khác nhau (ASME, BS, DIN) * Phân loại phim chụp ảnh phóng xạ theo tiêu chuẩn ASME Loại phim Tốc độ Độ tương phản Những đặc tính của phim 1 Thấp Rất cao Rất mịn 2 Trung bình Cao Mịn 3 Cao Trung bình Thô 4 Rất cao Rất cao Trung bình * Phân loại phim chụp ảnh phóng xạ theo tiêu chuẩn Anh (BS) Số Loại phim 1 Hạt siêu mịn, độ tương phản cao 2 Hạt mịn, độ tương phản cao 3 Tốc độ trung bình 7.5.5. Gói bọc và lưu giữ phim a. Gói bọc phim * Gói bọc bằng bìa cứng (Tấm trung gian) - Phim đựng trong các hộp 100 phim, mỗi phim được ngăn cách bằng tờ giấy để bảo vệ - Lấy phim ra khỏi hộp khi có buồng tối - Phim có thể dùng hoặc không dùng với màn chì, tờ giấy phải được bỏ đi trước khi đặt phim vào giữa các màn chì * Gói trong bao - Phim được đựng trong hộp chứa 100 phim - Mỗi phim được gói riêng trong bao giấy kín sáng - Bao giấy có thể lấy ra khỏi hộp trong điều kiện ánh sáng bình thường - Không cần lấy phim ra khỏi bao giấy (không phải dùng cassette) * Cuộn phim được bao bọc sẵn - Phim được kẹp vào giữa theo chiều dài của cuộn giấy kẹp màu đen và vàng, được gắn kín theo 2 mép và được cuộn trên 1 lõi bằng giấy Cácbon - Khi dùng cắt phim theo độ dài mong muốn. Trong buồng tối và gắn kín 2 đầu của phim đã cắt * Cuộn phim không vỏ bọc - Cắt phim trong buồng tối đưa vào cassette riêng b. Lưu giữ phim - Khu vực lưu giữ phim phải khô, không bị nhiễm bẩn hoá chất, không có bức xạ, không quá nóng - Các hộp phim được xếp đứng để tránh các phim dính vào nhau - Những vùng có trường bức xạ thì cần phải có tường che chắn bằng chì mà chiều dày phụ thuộc cường độ của trường bức xạ và thời gian phim cần lưu giữ ở đó c. Cassette: Là các bao đựng phim trong quá trình đưa phim đi chụp ảnh - Cassette phải kín tránh ánh sáng lọt vào phim, không làm xước phim đủ mềm dẻo d. Màn tăng cường: Để tăng thêm hiệu ứng lên lớp nhũ tương của phim chụp. Các màn tăng cường sử dụng * Màn tăng cường bằng lá chì - Hiệu ứng “Tăng cường” được tạo nên bởi quá trình giải phóng các e t