微焦点X射线机检测原理
在X射线管中,电子从热阴极中出来,通过一个电场,向阳极加速。在撞到阳极时停止,同时释放出X射线。碰撞区域的大小就是X射线源的大小。在微焦点X射线管中,电子通过聚焦线圈的磁场力作用,聚焦在阳极靶上一个直径微米级的焦点上。通过这种方式X射线源变得很小,在高放大率的情况下能得到分辨率在微米范围内的清晰图像。
在微焦点X射线检测的过程中,扇形的X射线 穿过被检样品,然后在图像探测器上形成一个放大的X射线 图像。该图像的质量主要由以下三点决定:放大率、分辨率及对比度。图像分辨率 ( 清晰度 ) 主要由X射线源焦点尺寸的大小决定。图像的几何放大率由X射线光路的几何性质决定 ( 图 1) 。
物体的细微特征在图像上的表现力主要是由该部分的固有属性在X射线图像上产生的对比度决定的。对比度主要由物体内部的不同厚度,及不同材料(如铸件中的气孔,焊缝中的夹杂物等 ) ,对X射线不同程度的吸收而引起的。举例来说,样品A和B 拥有相同的厚度,如果A的原子序数较B大,则它对射线的吸收性能较B强。C与B的组成物质相同,若C比B薄,则其对射线的吸收性能比较弱。
对比度除与被测物体对X射线吸收特性有关外,还与X射线探测器的性能有关。常见的X射线探测器有图像增强器、平板探测器和线阵列探测器。
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