邢秀文 张国才 邓建杰

摘要：展示了曝光用试块新的使用方法;展示了用软件拟合来制作曝光曲线的过程。通过软件拟合，可以制作任意电压或者任意时间的曝光曲线，从而减少胶片的使用，并且达到很好的效果。

关键词：曝光曲线;拟合

一、引言

X射线检测是最重要的无损检测方法之一，是无损检测教学的重要内容。而射线机曝光曲线的使用不仅是重要的教学内容，也是检测工程师经常查阅的图表，其重要性不言而喻。

一台新的射线机，或者是用过一段时间之后的射线机，亦或者是更换胶片拍摄，原则上都需要重新制作曝光曲线。笔者作为一名资历尚浅的无损检测教师，在此谈一谈对制作曝光曲线的一些看法，提出一些不同的方法，供同行批评指正。

二、曝光曲线的原理

三、曝光曲线的制作过程

1. 曝光时间

如果认可曝光曲线是一条直线的结论，那么只需要两个点就可以画出一条直线。但是我们认为任何实验都是有误差的，所以应该多做几个点，用“拟合”的方法来画出这条直线。所以，我们的做法是对每个固定的管电压，取3个时间点：1分钟、2分钟、4分钟。

2. 曝光电压

我校的射线机为2505型，电压范围150-250kV。我们取值为150、180、210、240 kV四个值，中间的跳跃比较大。

3. 实验用试块

我校购买了两个阶梯试块，台阶厚度为2、4、6……20毫米。但是在完全不知道曝光参数的情况下，我们无法确定用单个试块是否会曝光过度，或者曝光不足。即便是配合平板钢板，我们也不知道该增加多厚的钢板。所以我采取的方案是采取两个试块叠加放置（图1），使得试块厚度从4毫米——40毫米都有覆盖，这样总能找到一个黑度合适的阶梯。

4. 黑度设定

6. 寻找黑度2.5的钢板厚度

在黑度2.5左右取4至5个台阶的黑度数据，以黑度D为自变量，板厚T为函数，拟合多项式

7. 制作初步曲线

四、曝光曲线的拟合扩充

大家会发现，图2中的曝光曲线的电压跳跃太大，缺少许多电压值的曲线。如果我们通过实验将所有电压的曝光曲线都做出来，就需要消耗大量的人力物力。那么能否通过软件拟合的方法来补充任意电压值的曝光曲线呢？

找到系数，与管电压的关系之后，令电压V=150，160，170，…，250 kV，分别计算出它们的系数A，B，可以得到所有电压的曝光曲线=A*lg（t）+，如图3所示。在图3中我们未经验证的对时间进行了延拓，最小延伸至0.8分钟，最大延拓至10分钟。该方法的最大优点是可以绘制任意电压的曝光曲线。

六、遗留问题

对于等式（10）（11），我们发现，用2次、3次、4次多项式拟合，得到的曝光曲线有较大的差异。但是究竟哪一个更准确，还没有定论，有待进一步去研究核实。

参考文献：

[1]张小海，邬冠华. 射线检测[M]. 机械工业出版社. 2014.1

[2]夏紀真. 工业无损检测技术（射线检测）[M]. 中山大学出版社. 2014.2

[3]中国机械工程学会无损检测分会编. 射线检测[M].机械工业出版社. 2010.1