ICS 19.100 JB N78 备案号：44530—2014 中华人民共和国机械行业标准 JB/T11602.3—2013 无损检测仪器 X射线管电压的测量和评定 第3部分：能谱检测 Non-desturctive testing instruments Measurement and evaluation of the X-ray tube voltage -Part3:Spectrometricdetect 2014-07-01实施 2013-12-31发布 中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T11602.3—2013 目 次 前言. II 1范围. 2 规范性引用文件 3术语和定义 4测试方法... 4.1原理.. 4.2设备... 4.3测试. 4.4评估和测定 5测试报告.. 附录A（资料性附录）滤板的选择 图1能量测试结构图. 图2经滤光板吸收后X射线能谱示意图 图34.5mm铜过滤板在140kV下X射线系统的实际谱线 表1滤光板材料的最小电压值 表A.1 电压与滤板厚度对应值 JB/T11602.3—2013 前 言 JB/T11602《无损检测仪器 X射线管电压的测量和评定》共有三个部分： 第1部分：电压分压检测； 一第2部分：用厚滤光板法作持久校验； 第3部分：能谱检测。 本部分为JB/T11602的第3部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分采用重新起草法修改采用EN12544-3:1999《无损检测X射线管电压的测量和评定第3部 分：光谱测定法》，其主要差异如下： 删除前言及引言，并重新编写了前言； 删除目录； 用中文的小数点代替了原有英文的逗号； 一增加了第2章规范性引用文件。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国试验机标准化技术委员会（SAC/TC122）归口。 本部分起草单位：辽宁仪表研究所、广州国技试验仪器有限公司、深圳华测检测技术股份有限公司、 丹东东方电子管厂、丹东市无损检测设备有限公司、丹东市万全无损检测仪器厂、通用电气检测控制技 术（上海）有限公司、上海英华检测科技有限公司。 本部分主要起草人：徐波、张力、郭勇、装旭新、董殿刚、张宏、孔凡琴、李博。 本部分为首次发布。 II JB/T11602.3—2013 无损检测仪器 X射线管电压的测量和评定 第3部分：能谱检测 1范围 JB/T11602的本部分规定了使用X射线能谱法来测试X射线管电压的非侵入性测试方法，其适用 的电压范围为10keV～500keV。 其意义在于检测X射线装置控制器上的显示值与实际电压值是否相等。目的在于检测最大能量和 不完全的X射线谱。该方法适用于一体式和恒电位的X射线装置。 本部分适用于对X射线管电压的能谱检测。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T12604.2一2005无损检测术语射线照相检测 3术语和定义 GB/T12604.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 能量扩散光子探测器 energydispersivephotondetector 光子探测器，如针对带电子脉冲入射光子的锗探测器，其振幅用于测量光子的能量。 3.2 多通道分析仪 multichannelanalyser 根据振幅将入射电脉冲进行分类的电子设备。 注：脉冲分为寄存器式或通道式，当具有一定幅度的脉冲出现时，寄存器和通道容量加1。 3.3 能谱 energyspectrum 通路容量与能量的曲线关系。 3.4 累存 pile-up 两个或两个以上近距离脉冲产生的效应，引起谱线上的振幅叠加。 4测试方法 4.1原理 能量扩散光子探测器位于待测X射线管平行光束中心位置（见图1)，探测器的输出脉冲通过多通 - JB/T11602.3—2013 道分析仪计数和分析。 说明： 一准直器和附加铅挡板： 4- 一管罩； 2——滤光板； 5——铅挡板： 3—X射线管： 一对放大器和多通道分析仪的脉冲输出。 图1能量测试结构图 4.2设备 使用下列仪器设备进行测试。 4.2.1探测器 其能量范围应至少比预期最大能量高20%，能量分辨力为1keV峰值半高宽。 为了便于过滤和屏蔽应选择低效能，高分辨力的探测器，因为X射线管通常会产生较高的剂量率。 为尽可能仅使正向放射线直射探测器，探测器应使用高吸收材料来屏蔽散漏射线。 4.2.2 滤光板 为减少软射线，滤光板应使用Al、Fe、Cu、Pb或W等材料，参见附录A。 能量最大值的测试可能会受K特征谱或滤光板特性曲线干扰，因此，应采用高于表1的给定值。 表1滤光板材料的最小电压值 滤光板 Umin kV IV 10 Fe 15 Cu 20 Pb 180 W 140 滤光板的厚度、准直光束直径、管和探测器间距离的选择应满足产生低光子计数率以便于探测器和 电子元器件的处理。光子计数率过高通常会导致累存，引起对能谱的误读。 当使用铅挡板时，应在探测器窗口前放置厚度为1mm的锡片，以有效减少二次辐射。 4.2.3电子部件 应彻底检查和调整脉冲整型发生器和放大器得到合适的衰减和线性振幅。 线缆选择合适长度使放大器和多通道分析仪间阻抗匹配，合理终止于两端。 2 JB/T11602.3—2013 4.2.4多通道分析仪 对多通道分析仪进行校准，使一个通道的宽度为0.23keV～0.27keV。总能量范围应比预期最大能 量至少高20%。 检验可使用放射性同位素的特性曲线，如lr192、Am241或Ba133对多通道分析仪进行校准，通 过在探测器前方放置一个较弱的放射性同位素。之后，根据峰值位置，记录谱线，横坐标标定为能量。 4.3测试 组装和校对之后，接通X射线管，当装置的电压表达到电压预定值后，测试开始。若X射线管控 制器未显示实际电压值，测试应在管接通至少30s后开始。 在一次测试周期内，应至少记录1000脉冲/keV。 测量的谱线图应如图2所示，最大值应清晰可辨，且不受实际谱线的特性曲线干扰（见图3）。 图2 经滤光板吸收后X射线能谱示意图 150 能量 keV 图34.5mm铜过滤板在140kV下X射线系统的实际谱线 曲线朝最大能量方向的衰减应是线性或略微倾斜的。表明应避免累存现象。 4.4评估和测定 测试结果，即X射线系统的最大能等于能谱衰减斜率与横坐标相交的点。 最大能的电子伏特值与管电压千伏相对应。 3 JB/T11602.3—2013 5 测试报告 测试报告应至少应包含如下信息： a）参考标准； b）X射线系统的校对（型号和类型）； c）X射线参数：电压［单位为千伏（kV)]、电流【单位为毫安（mA)]、选择焦点尺寸、标定电 压和额定电流； d）准直器的尺寸和类型； e）滤光板的材质和厚度； f）探测器和能谱装置的类型和型号； g）管、滤光板、探测器间的距离； h）测试数据； i）最大能的测试值； j）最大能的测试值和标定值的差别； k）操作者的签名。 4