丁卫良 常华峰 潘龙龙 杨绍辉 徐鹏飞

摘  要：X射线无损检测是用于现代产品和设备质量检测的一种较重要的方法，在各个行业中得到了广泛应用。X射线检测是无损检测法中的一个门类。X射线检测主要是借助X射线穿透物质，由此发现工件不足的一种无损检测法。X射线无检测技术最初是以胶片射线照相技术为主，历经长期的发展，现已发展成由X射线照相、X射线层成像、X射线实时成像等所组成的X射线检测体系，这对于产品及材料检测工作的有效开展非常有利。为此结合这些情况，文章重点对X射线无损检测的应用及发展趋势进行了深入的分析，首先对X射线无损检测原理和X射线无损检测方法分类及优缺点进行了阐述，之后在此基础上分别对X射线无损检测应用和其发展趋势进行了分析，望通过对这些内容的分析和探究可以为X射线无损检测效果的不断提升提供一定参考。

关键词：X射线无损检测技术;检测原理;分类;应用;发展趋势

中图分类号：TB302         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）36-0161-02

Abstract： X-ray non-destructive testing （NDT） is an important method for the quality inspection of modern products and equipment. It has been widely used in various industries. X-ray detection is a kind of nondestructive testing method. X-ray detection is a nondestructive method of detecting the deficiency of workpiece by means of X-ray penetrating material. X-ray non-detection technology is mainly based on film radiography at the beginning. After a long period of development， it has now developed into an X-ray detection system consisting of X-ray photography， X-ray layer imaging， X-ray real-time imaging， etc.， which is very beneficial to the effective development of product and material detection.

Keywords： X-ray nondestructive testing technology; detection principle; classification; application; development trend

无损检测技术是以不损害和改变被检物体本身物理及化学形态的前提下，对被检对象状态、性质和结构实施高灵敏性、高安全性的检查和测试，由此确定其表面与内部的连续性和完整性及安全性等指标。X射线检测则属于无损检测中的一种相对较重要的检测方法，主要应用在工件内部形状缺陷檢测，能够得到缺陷部位的直观图像，除此之外，还可对长、宽和高度等相关参数进行检测，所以这一项检测技术在各个行业中获得了广泛应用。

1 X射线无损检测原理

当辐射入射在物体表面上的时候，物质原子和入射光子便会产生相互作用，这时射线强度会因吸收、散射等原因而不断被弱化。强度降低程度完全与材料衰减系统和穿透厚度有较大的关系。如被穿透物其存在局部缺陷，而其与构成缺陷类的材料相比衰减系统是存在差别的，局部区域与相邻区域间所形成的透过射线强度会各有不同，存在较大的差异性，通过这些差异性可以判定所检测的物体是不是存在缺陷。射线穿透过被测对象以后，由此生成一幅射线强度分布潜像。在被检对象背面安放一个检测仪，可获得此潜像的投影，通过相应的技术处理以后，便能够将潜像转变成人肉眼能够看到的一幅二维平面图[1]。

2 X射线无损检测方法分类

2.1 X射线照相法

X射线在穿透被照对象时，存在缺陷的位置其吸收射线的能力和基体都是有所不同的，例如：空隙中有空气那么其射线吸收能力会比基体吸收能力低很多，因此，无缺陷位置处的X射线强度比有缺陷位置处的射线强度低。对于存在缺陷的位置需要使用更多X射线粒子，由此造成在X射线胶片上产生黑度面积非常大的一幅缺陷图。缺陷检测最终结果与被检材料的性质、缺陷的厚度有较大的关系。

2.2 实时成像检测

借助真空管中的X射线敏感荧光屏将无法看到的X射线图转化成可见的光子图像，之后借助光电阴极把可见光子转变成与之相适的电子，再利用数千eV电压来对电子进行加速，同时将其聚焦在荧光显示屏上，最终形成经过好几十倍增强后的可见光图像。然而通过图像增强器所输出的可以人肉眼看到的光图像是无法直接用来观察的，必须用摄像机将经由图像增强所形成的光信号转变成电信号，之后利用电缆将图像传送至计算机系统当中，同时对图像做相应的处理以后再上传到显示器屏幕上，以让检测人员可以对图像进行观察和分析[2]。

2.3 计算机断层成像

如被测对象没有损坏，可通过射线的扫描方式来从多个角度照射被测对象断面，借助计算机专用图像重构计算方法，把前述断面通过二维灰度图像展现给检测人员，在此当中的检测直观图便是被测断层相对应的断面图。这种X射线无损检测法可以提供检测工件的二维及三维图像，图像不会受被检对象周边细节的任何影响，所形成的图像较易被识别，并且分辨率非常高。

3 X射线无损检测优缺点

X射线无损检测技术优点主要体现在以下几方面：（1）对被检对象没有特殊性要求，完全适合应用在各种材料的检测;（2）可直观清晰地提供缺陷影像，方便对被检对象缺陷进行准确的定性、定位及定量;（3）X射线底片可以长时间的保存，方便以后追查原因。

X射线无损检测技术缺点主要体现在以下几点：（1）所用费用比较高;（2）设备本身重量较大，不易挪动;（3）无法发现与射线方向相垂直的细微的线性缺陷;（4）对周围

环境会产生辐射污染，而且对人身体所产生的副作用也是非常厉害的，除此还会对一些敏感性物体产生损害，所以对X射线无损检测技术的使用并不随意，而是有安全防护要求的[3]。

4 X射线无损检测的应用

射线检测法以其本身特有的可以对被检物体缺陷进行精准的定位、方便结果记录、直观显示缺陷等优势，成为很多工业生产中用来控制质量的重要方法，伴随X射线在不同領域中的广泛应用，X射线检测技术也同样随之得到了快速发展。在航空航天领域中，X射线无损检测技术主要是用于对精密铸件、烧结和复合材料结构的检测;在核工业中，X射线无损检测技术主要是用来对反应堆燃料元件密度及缺陷进行检测，检测目的主要是对包壳内的芯体位置、核动力装置零部件和组件进行明确;在钢铁工业中应用X射线无损检测技术，主要是用来对钢材质量进行检测，例如，管子外径、内径、管壁厚度、偏心率及椭圆度等。在机械工业中的应用，可以对铸件及焊接缝内微小气孔、裂纹、夹杂等所存在的缺陷进行检测;除此之外，在食品、陶瓷、矿业、建筑业、石油业等行业都大量应用了X射线无损检测技术。

5 X射线无损检测发展趋势

5.1 数字X射线无损检测照相技术

伴随X射线技术的逐渐完善和发展，X射线无损检测技术被广泛应用在各个领域中的产品检测工作中，但却仍有很大的发展空间。通过对现代技术成果及先进理论的深入研究，可以判定在未来的X射线无损检测中其发展主要是以数字射线照相技术为主流。因为数字射线技术成本相对非常低，且对环境及人体损害较小，与社会发展趋势比较相符，由此可以发现，数字射线照相技术发展与应用前景非常宽广。除此之外另一种发展主流是以计算机技术和仿真技术为主而发展形成的一种全新无损检测技术，这种全新的技术具备现代性优势。主要作用是方便对检测系统实施整体设计与优化，通过对检测工艺和结构配置实施优化，能够有效促进无损检测技术发展[4]。

5.2 X射线无损检测设备的发展和进步

在无损检测各个领域当中，无损检测用设备同样也会随之有所提高。从技术的角度可以看出，基于相关技术发展形势，可以判定无损检测设备发展方向主要有以下几方面：（1）数字技术和自动识别技术，这类技术大都是随着计算机领域的发展而逐渐发展的，同时促进自动化领域的发展;（2）图像显示。在无损检测技术中，可利用X射线将材料内部情况显示出来，这同样也是未来的重要发展方向;（3）设备向大型化、模块化方向发展。通过把设备设置成具体规模，能够有效扩大检测领域，并且模块化作业可以辅助设备不断完善和升级，同时也便于设备维修;（4）自动检测。自动检测能够有效降低人员操作压力，由此降低人员操作失误机率。现时期对于X射线无损检测技术的研究主要是CT研发，例如：微焦点CT成像技术。

6 结束语

总体来说，X射线无损技术在各个领域的产品缺陷检测中得到了广泛应用，对于我国各类产品及材料的质量检测具有非常重要的效用。在以后的产品材料检测中，应尽量与计算机技术相融合，由此使X射线无损检测技术实现自动化，进而提高X射线无损检测技术应用水平，为我国的材料检测提供更优质的技术支撑，并同时对材料质量进行高效管控。

参考文献：

[1]王永伟，朱波，曹伟伟，等.碳纤维复合材料导线X射线无损检测技术开发及应用[J].化学分析计量，2014（05）：72-74.

[2]高劲.探究X射线无损检测技术在材料检测中的应用[J].建筑工程技术与设计，2016（7）：72.

[3]刘建华.X射线无损检测技术在材料检测中的应用[J].商品与质量·理论研究，2014（011）：211-211.

[4]杨显志.浅析X射线无损检测技术在材料检测中的应用[J].中国房地产业，2018（028）：144.