鋼鐵工業在線X射線測量技術的應用
自 1895 年德國科學家倫琴(R?ntgen)首先發現X 射線,通過對X 射線產生機理和與物質相互作用的深入研究,使X 射線技術廣泛地應用于國防、工業、醫療、農業。人們還成功地利用X 實驗技術成功地解析出DNA 的雙螺旋結構。在鋼鐵工業上,盡管在線X 射線測量技術的應用起步較晚,但隨著核技術軍轉民,半導體工藝、計算機等技術的快速發展,該類產品在上個世紀90 年代開始普遍應用在鋼鐵生產線上,并因其快速響應、高精度、無損測量等優點得到了越來越廣泛的應用。
1 X 射線產生原理
圖1 X射線管結構圖
由于產生的X 射線是連續譜,X 射線在穿過射線管窗口材料時,低能部分的射線及低能特征射線容易被吸收,能譜的譜線發生變化,如圖2 和圖3 所示。
圖2 X射線光管內部的能譜圖
圖3 X射線光管外部的能譜
2.1 X 射線測量技術的優點
2.1.1 測量精度和分辨率高,統計噪聲低
無論射線源采用何種方式,射線的產生都是隨機的,并服從統計分布,存在統計漲落,根據射線衰減公式

從式(4)可以知道,厚度的影響與射線的強度I 有關。對于同位素放射源其強度不能無限制地增加,射線源強度的增加會造成輻射防護難度的增加,電離輻射危險性增大,另一方面放射源本身存在自吸收效應,射線源強度越大,自吸收效應越大。而根據公式(2),增加X 射線管的高壓和陰極絲電流就可快速地增加射線的強度,來達到降低噪聲的目的,對于相同的噪聲等級,X 射線源的響應速度也可以提高。
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