射线的种类很多,其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测,其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测,而中子射线仅用于一些特殊场合。射线检测主要的应用是探侧试件内部的宏观几何缺陷(探伤)。按照不同特征(例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等)可将射线检测分为许多种不同的方法。
X射线是从X射线管中产生的,X射线管是一种两极电子管。将阴极灯丝通电使之白炽电子就在真空中放出,如果两极之间加几十千伏以至儿百千伏的电压(叫做管电压)时,电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大的动能,当这些高速电子撞击阳极时。与阳极金属原子的核外库仑场作用,放出X射线。电子的动能部分转变为X射线能,其中大部分都转变为热能。电子是从阴极移向阳极的,而电流则相反,是从阳极向阴极流动的,这个电流叫做管电流,要调节管电流,只要调节灯丝加热电流即可,管电压的调节是靠调整X射线装置主变压器的初级电压来实现的。
利用射线透过物体时,会发生吸收和散射这一特性,通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。X射线和γ射线通过物质时,其强度逐渐减弱。射线还有个重要性质,就是能使胶片感光,当X射线或γ射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心,经过显影和定影后就黑化,接收射线越多的部位黑化程度越高,这个作用叫做射线的照相作用。因为X射线或γ射线的使卤化银感光作用比普通光线小得多,所以必须使用特殊的X射线胶片,这种胶片的两面都涂敷了较厚的乳胶,此外,还使用一种能加强感光作用的增感屏,增感屏通常用铅箔做成把这种曝过光的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗和干燥,再将干燥的底片放在观片灯上观察,根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样,就可判断出缺陷的种类、数量、大小等,这就是射线照相探伤的原理。
随着我国工业的不断发展,工业无损检测的广泛应用,X射线探伤机所使用的领域也日趋广泛,多年来,X射线探伤机在小型化、轻量化智能化方面不断改进,大大减轻了检测人员的劳动强度,提高工作效率,电脑的应用则进一步提高了操作的自动化程度和使用的可靠性。
X射线探伤机从辐射角度又分为定向辐射、周向辐射两种。
定向辐射:是固定单方向辐射,射线束辐射圆锥角一般在40°~45°范围。
周向辐射:射线束是在与X射线管轴线成垂直方向的360°圆周上同时辐射X射线,这对于检测大口径管件和球形容器的环形焊缝,通过一次曝光可以完成整个焊缝的探伤照相工作,因而可以大大地提高检测效率。
X射线探伤机从采用的X射线管材质不同又可以分为玻璃壳X射线管和波纹陶瓷X射线管两种。
玻璃壳X射线管:目前国内外使用比较普遍,因为它制造相对比较简单。
波纹陶瓷X射线管:目前多使用在变频气绝缘携带式X射线机上,它具有使用寿命长、体积小、重量轻等金属陶瓷管的一些特点。