2.2 射线成像原理

工业射线成像的基本原理与射线胶片照相法基本相同，都是利用射线在被透照物体中的衰减或透射。两者最大的不同之处就是记录介质及其后的处理方法不同。

射线成像检测又称射线透视法、射线检查法。它的基本原理是借助于射线探测器（参见3.5节）在输出屏上得到透过被检件射线的光子图像，直接显示或通过计算机处理后，在监视屏上观察工件检测信息，评定工件内部质量，如图2-1所示。

射线成像法除具有射线照相法可以确定缺陷形状、性质和保存信息外，还可以在射线成像检测的同时直接调整被检部件位置。因为是对射线照相，所以从透照开始到被检件得出检验结论的时间不连续性来讲，此方法已缩短到了最低限度。由于射线成像系统具有小的时滞（惰性），因此可在各种角度的透照方向上检查，大大提高了显示缺陷可能性，保证部件和操作人员的联系，可以逐点地进行检查，如图2-1所示。

图2-1 X射线透视法示意图

1—缺陷 2—辐射转换器 3—转换器上缺陷像4—辐射图像 5—被检工件

利用发光晶体物质在电离辐射作用下产生光电效应或诱导发光，使潜影图像转换为光影或电子图像。

在整个X射线转换内视系统里，首先将阴影里的X 射线影像，转换到所选的转换器——输入屏，其相对应的各物理参量被分配到输入屏平面上。

射线成像使用的转换器，按其对完成射线转换过程中可分为三种类型：

第一类 荧光转换屏——X射线辐射转换成可见光。此类是将X射线辐射强度M_p在接收屏（M_p→L）上直接转换成荧光L（可见光），这样操作人员可以直接进行识别和观察。

第二类 半导体屏——使用光敏电阻元件转换时，在半导体屏上被变换成为电导q的起伏（轮廓）（M_p→q）。

第三类 X射线-电子转换屏——在接收元件输出屏面上产生分布的电子流e（M_p→e）。

对第二、第三类转换，要想得到可见图像信息需要进一步地转换成可见光图像，即q→L和e→L。这种转换是在某种类型的内视系统里来完成的。

在转换辐射接收器里，X射线吸收系数K_∏所具有的特点是一部分γ量子被接收器所吸收，另一部分γ量子参加转换过程。

由此可知，X射线辐射吸收系数K_∏ ＜1，而理想的接收器的吸收系数为K_∏≈1。为获得最大吸收系数，可在其他参数不变情况下，减小输入屏厚度，选择较大μ值材料所构成的转换器输入屏。