第三章 射線照相質(zhì)量的影響因素

1、第三章第三章 射線照相質(zhì)量的影響因素射線照相質(zhì)量的影響因素 Chapter 3 Some Factors Influencing Image Quality for RT 內(nèi)內(nèi) 容容 Contents 射線照相靈敏度的影響因素射線照相靈敏度的影響因素 Some Factors Influencing sensitivity for RT 靈敏度和缺陷檢出的有關(guān)研究靈敏度和缺陷檢出的有關(guān)研究 Study on sensitivity and detectability for RT 射線照相靈敏度的影響因素射線照相靈敏度的影響因素 概述概述 Introduction 射線照相對(duì)比度射線照相對(duì)比度

2、 Contrast 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 Unsharpness 射線照相顆粒度射線照相顆粒度 Graininess 概概 述述 無(wú)損檢測(cè)靈敏度：發(fā)現(xiàn)最小缺陷的能力。 評(píng)價(jià)射線照相影像質(zhì)量（Image Quality）指標(biāo) 靈敏度。 射線照相靈敏度 底片上可識(shí)別最小缺陷或最小細(xì)節(jié)的尺寸。 靈敏度分類：絕對(duì)靈敏度、相對(duì)靈敏度。 概概 述述 絕對(duì)靈敏度 底片上所能發(fā)現(xiàn)的沿射線穿透方向上的最小缺陷 的尺寸。 相對(duì)靈敏度 底片上所能發(fā)現(xiàn)的沿射線穿透方向上的最小缺陷 的尺寸與穿透厚度之比。 靈敏度的測(cè)量 像質(zhì)計(jì)（透度計(jì)）像質(zhì)計(jì)靈敏度。 概概 述述 像質(zhì)計(jì)靈敏度自然缺陷靈敏度 像質(zhì)計(jì)靈敏度自然

3、缺陷靈敏度 射線照相靈敏度：是對(duì)比度、不清晰度和 顆粒度三大要素的綜合結(jié)果。 概概 述述 影響靈敏度的三大要素： 對(duì)比度D缺陷影像與其背景 的黑度差 不清晰度U影像輪廓邊緣黑 度過(guò)渡區(qū)的寬度 顆粒度D影像黑度的不均勻 程度 概概 述述 影響射線照相靈敏度的因素 射線照相對(duì)比度射線照相對(duì)比度 影像：底片上不同黑度的陰影構(gòu)成。 底片對(duì)比度（底片反差）：底片上某一小區(qū)域 與相鄰區(qū)域的黑度差。 有利影響：對(duì)比度靈敏度 不利影響：對(duì)比度寬容度有效判定區(qū) 曝光時(shí)間檢測(cè)速度檢測(cè)成本 射線照相對(duì)比度射線照相對(duì)比度理論計(jì)算理論計(jì)算 222 111 21 lg(lglg) lg()lg()lg( ) lg()/l

4、g(1/ ) ln(1/ )/ln10 ln(1) (/ )/2.3 /(1) 0.43 1 0.43() 1 EI tI EI tI DGEGEE GGG GIIIGI I GI I xx DGI I I ITn G T D n G T D n 主因?qū)Ρ榷龋?膠片對(duì)比度： 考慮到缺陷的衰減系數(shù)時(shí)： 射線照相對(duì)比度射線照相對(duì)比度 底片對(duì)比度D的構(gòu)成： 主因?qū)Ρ榷菼/I根本原因； 膠片對(duì)比度G主因?qū)Ρ榷鹊姆糯笙禂?shù)； 二者共同作用的結(jié)果。 射線照相對(duì)比度射線照相對(duì)比度 影響主因?qū)Ρ榷鹊囊蛩赜绊懼饕驅(qū)Ρ榷鹊囊蛩?T與缺陷的尺寸及透照方向有關(guān)； 與工件的材質(zhì)和射線能量有關(guān)； 與缺陷的材質(zhì)和射線能量有關(guān)

5、； n與散射的控制有關(guān)。 射線照相對(duì)比度射線照相對(duì)比度 影響主因?qū)Ρ榷鹊囊蛩赜绊懼饕驅(qū)Ρ榷鹊囊蛩?結(jié)論 為提高主因?qū)Ρ榷鹊拇胧?選擇透照方向，使T 選擇低能射線， 使 減少散射，使n 射線照相對(duì)比度射線照相對(duì)比度 影響膠片對(duì)比度的因素影響膠片對(duì)比度的因素 不同的膠片具有不同的梯度； 黑度梯度限制最小黑度； 顯影條件： 配方、顯影時(shí)間、溫度、顯影液活度。 射線照相對(duì)比度射線照相對(duì)比度 照相幾何條件對(duì)小缺陷對(duì)比度的影響照相幾何條件對(duì)小缺陷對(duì)比度的影響 小缺陷：橫向尺寸遠(yuǎn)小于射線源尺寸。 底片上影像：本影+半影 如本影消失，對(duì)比度顯著下降。 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 不清晰度：幾何不清晰度

6、、固有不清晰度。 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 幾何不清晰度Ug 由于射線源有一定尺寸引起。 固有不清晰度Ui 由于電子在膠片中散射引起。 總的不清晰度 222 gi UUU 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 幾何不清晰度幾何不清晰度 幾何不清晰度：因射線源有一定尺寸，使缺陷在 底片上的影像邊緣產(chǎn)生一定寬度的半影。 幾何不清晰度的計(jì)算 g dT U FT f g f d b U Fb d 式中： 焦點(diǎn)尺寸； F焦點(diǎn)到膠片的距離（焦距）； b缺陷到膠片的距離。 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 幾何不清晰度幾何不清晰度 最大幾何不清晰度的計(jì)算 相當(dāng)于射線源側(cè)工件表面缺陷或放置的像質(zhì)計(jì)的 幾何

7、不清晰度。 2 max 1 1 2 f g d L U L L L 式中： 焦點(diǎn)到工件表面的距離； 工件表面到膠片的距離。 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 幾何不清晰度幾何不清晰度 影響因素： 射線源焦點(diǎn)尺寸、焦距、工件厚度。 提高幾何清晰度措施： 選擇小焦點(diǎn)射線源；選擇大焦距。 對(duì)射線檢測(cè)的影響： FUg影像質(zhì)量 射線強(qiáng)度曝光時(shí)間 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 幾何不清晰度幾何不清晰度 在射線透照?qǐng)鲋械牟煌恢茫裹c(diǎn)尺寸不 同（陰極一側(cè)較大）， Ug也不同平板 照相時(shí)底片上各點(diǎn)的Ug不同； 特殊工件如環(huán)焊縫的Ug復(fù)雜。 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 幾何不清晰度幾何不清晰度 例1

8、平板對(duì)接焊縫厚度為20mm，射線源焦點(diǎn)為2mm，焦 距為700mm，忽略焊縫加強(qiáng)高，求幾何不清晰度。 例2 采用雙壁雙影透照763的管子對(duì)接焊縫，已知X射 線機(jī)焦點(diǎn)尺寸為3mm，焦距為600mm，焊縫表面加 強(qiáng)高為2mm，焊縫根部沒(méi)有加強(qiáng)高，求膠片側(cè)焊縫和 射線源側(cè)焊縫的照相幾何不清晰度。 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 幾何不清晰度幾何不清晰度 21 /() 2 20/(70020)0.0588() ff d LLd bFb mm f g g 已知：b=20mm, d =2mm,F=600mm, 求：U 解： 根據(jù)：U 答：幾何不清晰度為0.0588mm. 射線照相不清晰度射線照相不清晰度

9、 幾何不清晰度幾何不清晰度 21 21 , /()/() 3 (32)/0.0252() /(2)/ ff ff d LLdtFt mm d LLdD f g1g2 g1 g2 已知：外徑D=76mm, 壁厚t=3mm,F=600mm,d =3mm 焊縫表面加強(qiáng)高t=2mm，根部加強(qiáng)高=0mm。 求： 雙壁雙影透照膠片側(cè)和射線源側(cè)焊縫的UU 解： 膠片側(cè)焊縫的幾何不清晰度： U tt 600-(3+2) 射線源側(cè)焊縫的幾何不清晰度： U t (2) (762 2)/ 600(762 2)0.4615() FD mm t =3 答：膠片側(cè)和射線源側(cè)焊縫的幾何不清晰度分別 為0.0252mm和0.

10、4615mm. 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 固有不清晰度固有不清晰度產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 原因： 光子穿過(guò)乳劑層時(shí)，激發(fā)出電子，使乳化 銀顆粒產(chǎn)生潛影造成影像邊界的擴(kuò)散和輪 廓的模糊。 Ui的大?。?散射電子在乳劑層中的作用的平均距離。 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 固有不清晰度固有不清晰度影響因素影響因素 能量因素 射線光子的能量越高，激發(fā)出的電子動(dòng)能就 越大，在乳劑層中的射程越長(zhǎng)， Ui越大。 計(jì)算 在100-400kV內(nèi)，固有不清晰度為： 0.79 0.0013() i UkV 射線照相不清晰度射線照相不清晰度 固有不清晰度固有不清晰度影響因素影響因素 射線照相不清晰度射線照相不清

11、晰度 固有不清晰度固有不清晰度影響因素影響因素 增感屏因素 射線光子穿過(guò)增感屏?xí)r發(fā)射出電子使乳化銀顆粒 產(chǎn)生潛影，同樣產(chǎn)生固有不清晰度。 要素 增感屏材質(zhì)：在中低能量射線照相中，使用鉛屏 不使用鉛屏的Ui大；在射線和高能X射線照相中， 使用銅、鉭、鎢增感屏比鉛屏的Ui??； 厚度； Ui與厚度有關(guān)； 使用情況：如果屏與膠片貼合不緊， Ui明顯大。 射線照相顆粒度射線照相顆粒度 定義：描述在均勻曝光下，底片黑度地不均勻性。 黑度不規(guī)則變化的統(tǒng)計(jì)平均值 原因： 感光乳劑中溴化銀晶體分布的隨機(jī)性； 單位面積內(nèi)溴化銀晶體的數(shù)目（尺寸）的隨機(jī)性； 射線光子吸收的隨機(jī)性； 顯影條件和過(guò)程。 射線照相顆粒度射線照相顆粒度 影響因素 膠片、射線能量、曝光和顯影。 結(jié)論 感光乳劑粒度 射線能量 曝光量黑度 顆粒度 總結(jié) 因素含義影