射线检测技术的基本原理

当强度均匀的射线束照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同，这样，采用一定的辐射探测器检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等。

图1-23 射线检测的基本原理

以阶梯块上的很小厚度差进行检测原理讨论，如图1-23所示。

设：μ——阶梯块物质的线衰减系数；

I₀——入射射线强度；

I_D，I_D′——阶梯块上不同部位透射的一次射线强度；

I_S，I_S′——阶梯块上不同部位透射的散射射线强度；

I，I′——阶梯块上不同部位透射射线总强度。

由于

I=I_D+I_S；I′=I_D′+I_S′

并由于ΔT远小于T，因此可认为

I_S=I_S′

所以有

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对一次射线，可按单色窄束射线衰减规律写出

因此有

引用近似公式

e^x=1+x （|x|＜1）

则有

代入ΔI/I的表示式，则有

当ΔT是缺陷，其线衰减系数为μ′时，则式（1-13）应改写为

“ΔI/I”称为“物体对比度”，它构成了射线检测技术需要探测的信号。式（1-13）即是射线检测技术的基本原理关系式，它给出了一个小厚度差与对应的射线检测物体对比度之间的关系。从该式可见，射线对缺陷的检测能力，与采用的射线能量、缺陷在射线透照方向上的尺寸、散射线的控制情况等相关。

射线检测技术基于物体对比度，采用辐射探测器拾取这个物体对比度信号，并将它转换成射线检测图像，从图像信息作出判断结论。不同的射线检测技术，采用不同的辐射探测器拾取物体对比度信号，通过不同的过程完成物体对比度信号到射线检测图像的转换。不同类型的数字射线检测技术，采用的辐射探测器不同，完成物体对比度信号到射线检测图像的转换过程不同，但共同的特点是，最终获得的是数字化的射线检测图像。