1 chụp ảnh phóng xạ

các phương pháp kiểm tra không phá hủy mẫu,NDT)kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ×chụp ảnh phóng xạ tia x×kỹ thuật chụp ảnh bức xạ×phương pháp chụp ảnh phóng xạ×chụp ảnh phóng xạ×Từ khóacách chụp ảnh phong cảnh đẹpchụp ảnh phong cảnhchụp ảnh phong cảnh đẹpcách chụp ảnh phong cảnhmẹo chụp ảnh phong cảnh đẹp

Click to edit subtitle style

CHỤP ẢNH PHÓNG XẠ

Lịch sử hình thành tia X

 Tối ngày 8 tháng 11 năm 1895, sau khi rời phòng thí nghiệm một quãng, sực nhớ quên chưa ngắt cầu dao điện cao thế dẫn vào ống tia catod,  Wilhelm Conrad Röntgen  quay lại phòng và nhận thấy một vệt sáng màu xanh lục trên bàn tuy phòng tối om.

 Với đầu óc nhạy bén, đầy kinh nghiệm của một nhà vật lý học, việc này đã lôi cuốn ông và 49 ngày sau ông liên tục ở lỳ trong phòng thí nghiệm, cơm nước do bà vợ tiếp tế, mỗi ngày ông chỉ ngừng công việc nghiên cứu ít phút để ăn uống, vệ sinh và chợp mắt nghỉ ngơi vài giờ Nhờ thế, ông đã tìm

ra tính chất của thứ tia bí mật mà ông tạm đặt tên là tia X và mang lại cho ông giải Nobel về vật lý đầu tiên vào năm 1901.

QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA RT

năng xuyên sâu hơn

đúc

kim…

Bản chất của tia X

Tia X là bức xạ điện từ mà mắt không nhìn thấy được có bước sóng ngắn hơn bước sóng tia tử ngoại nhưng lớn hơn bước sóng của tia γ Bước sóng của tia X có giá trị từ 10- 11m đến 10- 8 m (0,01 nm - vài nm)

 Những tia X có bước sóng từ 0,01 nm đến 0,1 nm có tính đâm xuyên mạnh hơn nên gọi là tia X cứng. 

 Những tia X có bước sóng từ 0,1 nm đến khoảng vài nm có tính đâm xuyên yếu hơn được gọi là tia X mềm.

Tính chất của tia X:

 Tia X có tính đâm xuyên mạnh

 Có tác dụng lên kính ảnh (làm đen kính ảnh dùng để chụp X quang)

 Làm phát quang một số chất

 Làm ion hóa không khí

 Có tác dụng sinh lý, hủy diệt tế bào

Tia X và tia gamma

Các đặc điểm chung

 Là các tia không nhìn thấy gồm từ các photon

 Chúng di chuyển với vận tốc ánh sáng

 Không bị lệch hướng bởi thấu kính, do đó trong thiết bị chụp ảnh bức xạ không có các hệ thấu kính

để tạo ảnh như máy ảnh thông thường.

 Có thể xuyên qua vật chất, nhưng cường độ yếu đi chủ yếu do quá trình hấp thụ và một phần nhỏ

khác bị tán xạ Mức độ đâm xuyên phụ thuộc vào loại vật chất, bề dầy và cấu trúc của nó, cũng như năng lượng của chùm tia.

 Là bức xạ ion hoá, nghĩa là có thể giải phóng electron trong vật chất.

 Có thể làm biến đổi hoặc phá huỷ tế bào của cơ thể sống.

Tia X và tia gamma

Các đặc điểm riêng

 Tia X thường được tạo ra do chuyển mức kích thích của các e

vành ngoài do đó phổ năng lượng của nó có dạng liên tục.

 Tia gamma phát ra khi hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố

phóng xạ bị phân rã Phổ năng lượng là gián đoạn và cường độ phát xạ không điều khiển được.

Nguồn gamma trong RT

kín bằng chì hoặc uranium và bộ phận điều khiển để đưa nguồn vào vị trí chiếu

Các đặc trưng của nguồn bức xạ

 Cường độ bức xạ: Cường độ bức xạ là số photon trong một đơn vị thời gian đập vào một đơn

vị diện tích nằm vuông góc với chùm hạt Đơn vị đo của cường độ bức xạ là photon/cm2.s

 Hệ số hấp thụ tuyến tính: Hệ số hấp thụ tuyến tính µ chỉ khả năng hấp thụ của vật chất với bức xạ có năng lượng xác định khi xuyên qua nó

 Bề dày nửa giá trị (HVT - Half Value Thickness) và bề dày 1 phần 10 giá trị (TVT - Tenth Value Thickness): HVT và TVT là bề dày của một lớp vật liệu nào đó làm suy giảm

cường độ bức xạ xuống tương ứng còn một nửa và 1/10 giá trị

 Bề dày chụp tối đa: Người ta quy định bề dày chụp tối đa có thể chụp được, dmax = 4 lần

giá trị HVT

 Hoạt độ phóng xạ: Mỗi nguồn phóng xạ được đặc trưng bằng hoạt độ

phóng xạ Đại lượng này cho ta khái niệm khả năng phát xạ mạnh hay

yếu Hoạt độ phóng xạ được đo bằng số lần phân rã của đồng vị phóng xạ diễn ra trong một đơn vị thời gian Đơn vị đo hoạt độ phóng xạ là

Becquerel (Bq) hoặc Curie (Ci).

1Bq = 1 phân rã/s

1Ci = 3,7 x 1010 Bq

Các đặc trưng của nguồn bức xạ

hàm mũ:

hằng số phân rã; nó có giá trị không đổi với một chất đồng vị phóng xạ

 Năng lượng bức xạ: Mỗi nguồn phóng xạ gamma dùng trong phép chụp ảnh phát ra các tia gamma

mang năng lượng nhất định Bảng dưới đây giới thiệu đặc trưng của một số nguồn gamma thường dùng trong chụp ảnh công nghiệp:

Các đặc trưng của nguồn bức xạ

74 ngày

31 ngày

127 ngày

0,66 1,17 ; 1,33 0,13 ; 0,9 0,06 ; 0,31 0,052 ; 0,084

8,4132,80,88-

Lưu ý:

những biện pháp đảm bảo an toàn khi sử dụng thiết bị X-ray thì có thể gây ra những tác hại nghiêm trọng đối với sức khỏe của nhân viên phụ trách an toàn và người dân xung quanh

Tia X

 Tia X có khả năng xuyên qua nhiều vật chất nên thường được dùng để

chụp ảnh trong chẩn đoán y tế, nghiên cứu tinh thể, kiểm tra hành lý hành khách trong ngành CN khác như hàng không,

Tia X

 Bên cạnh những lợi ích đó, tia X cũng còn là mối nguy hiểm tác hại đến cuộc sống lâu dài của con người và môi trường nếu không được quan tâm

 Do tia X có khả năng gây ion hóa hoặc các phản ứng của nó trên cơ thể có thể

nguy hiểm cho sức khỏe con người

 Chụp X-quang không được tiến hành trong điều kiện an toàn, phòng chụp, thiết bị chụp không đạt tiêu chuẩn an toàn, cùng với việc đội ngũ KTV chụp X-quang không được trang bị đầy đủ kiến thức là điều vô cùng nguy hiểm.

Những yêu cầu tối thiểu đối với phòng chụp X-ray

 Các phòng chụp X-ray để phải bố trí cách xa khu vực đông người qua lại

 Diện tích phòng X-ray được áp dụng theo TCVN 6561:1999 (tối thiểu là 25 m2, chiều rộng tối thiểu 4,5 m, chiều cao trên 3m) Hoặc không nhỏ hơn diện tích quy định của nhà sản xuất

 Máy chụp X-ray phải bố trí sao cho chùm tia X không phát về hướng cửa ra vào hoặc hướng có nhiều người qua lại

 Tại cửa ra vào phòng X-ray phải có đèn tín hiệu và biển cảnh báo bức xạ ngang tầm mắt Đèn tín hiệu phải phát sáng trong suốt thời gian máy hoạt động

 Phòng X-ray phải được che chắn bằng bê tông hoặc chì để đảm bảo liều bức xạ tại các vị trí sát tường, sát cửa ra vào (không tính phông bức xạ tự nhiên) hoặc không được vượt quá 0,5 mSv/h

LOGO

Giới hạn liều

1 Đối với nhân viên bức xạ 

Chiếu xạ nghề nghiệp đối với mọi nhân viên bức xạ phải được kiểm soát sao cho :

- Liều hiệu dụng toàn thân trong một năm được lấy trung bình trong 5 năm liên tục

không được vược quá 20 mSv.

- Liều hiệu dụng toàn thân trong một năm riêng lẻ bất kỳ không được vượt quá 50

Giới hạn liều

2 Đối với dân chúng

- Liều hiệu dụng toàn thân trong một năm không được vượt quá 1 mSv .

- Trong các trường hợp đặc biệt liều hiệu dụng có thể tăng tới 5 mSv cho một năm riêng lẻ, như liều hiệu dụng cho trung bình 5 năm liên tục không vượt quá 1 mSv

Biện pháp

 Kiểm soát thời gian: Thời gian bị chiếu xạ sẽ tỉ lệ thuận với liều nhận được Nếu

một nhân viên làm việc với một nguồn bức xạ có suất liều cố định, thời gian làm việc càng lâu thì suất liều nhận được càng lớn Do đó, phải giảm thiểu thời gian làm việc trên máy

 Kiểm soát khoảng cách: R=k/d2

R: suất liều, d: khoảng cách đến nguồn, k: hằng số không đổi đối với một nguồn nhất định

 Che chắn: nhân viên làm việc với máy phát tia X phải được trang bị tạp dề cao su

chì, găng tay cao su chì, kính chì để giảm thiểu liều chiếu xạ trên cơ thể

Biện pháp

Hiệu ứng Xô-ma

thể (trọng số mô)

Nguyên lý hoạt động

Chụp ảnh bức xạ

 Sự khác nhau chủ yếu giữa phép chụp ảnh bằng ánh sáng và phép

chụp ảnh bằng bức xạ là khâu xử lý phim Sau khi chụp, phim

được đưa vào phòng tối để xử lý: hiện ảnh và hãm ảnh Tuy nhiên, trong phép chụp ảnh bức xạ người ta không cần in ảnh lên giấy

ảnh; khi cần khảo sát, chỉ cần soi phim trên màn soi hoặc dùng

các máy chiếu để khuếch đại ảnh.

PHIM CHỤP ẢNH PHÓNG XẠ

www.themegallery.com

1 – Lớp nền ; 2 – Lớp nhũ tương ; 3 – Lớp bảo vệ; 4 – Lớp kết dính

• Phim chụp ảnh gồm một lớp nền cellulose hoặc các vật liệu nhẹ trong suốt, dễ uốn

• Một hoặc cả hai mặt của lớp nền này được phủ lớp nhũ tương muối bạc hallogen

• Lớp nhũ tương rất quan trọng đối với phim do nó nhạy với bức xạ, ánh sáng, nhiệt độ, áp suất (bao gồm một số lượng lớn các hạt bromua bạc nhỏ li ti dày khoảng 0.025 mm, được phủ lên một môi trường nền là lớp glatine) Những loại phim hiện nay thường chứa một lượng nhỏ iodide bạc kết hợp với bromua bạc để làm tăng độ nhạy cho phim.

• Phía ngoài cùng là một lớp glatine mỏng, được làm cứng để bảo vệ lớp nhũ tương khỏi bị xước trong các thao tác thông thường

Nguyên lý ghi nhận bức xạ của phim chụp ảnh

 Giống như ánh sáng nhìn thấy, các tia X và tia gamma gây nên những phản ứng quang hóa trong lớp nhũ tương của phim ảnh Đó chính là cơ sở của việc sử dụng phim chụp ảnh để ghi nhận các bức xạ.

 Hai hợp chất AgBr và AgI trong lớp nhũ tương này rất nhạy với ánh sáng và bức xạ.

Br- → Br + e- Ag+ + e- → Ag

 Khi phim được xử lý

2Ag+ + 2Br- + H2O + Na2SO3 → 2Ag + HBr + HOSO3Na + NaBr

 Các nguyên tử bạc nguyên chất nhanh chóng bị oxi hóa trở thành bạc oxit màu đen bám vào phim.

Ag + [O] → AgO ↓ (màu đen) Kết quả cuối cùng người ta thu được một phim chụp có độ đen khác nhau do mật độ oxit bạc khác nhau, phản ánh đúng tình trạng trong vật liệu của mẫu mà bức xạ đi qua.

Tính chất của các phim chụp ảnh phóng xạ

trên một phim chụp sau khi đã xử lý Khi một phim chụp có độ đen lớn hơn nghĩa là nó có mật độ lớn hơn

D = Lg(Io/It)

Io là cường độ của ánh sáng tới phim

It là cường độ ánh sáng truyền qua phim

Tỷ số Io/It được gọi là độ chắn sáng của phim

Tỷ số It/Io được gọi là độ truyền qua của phim

Quan hệ giữa độ đen ảnh chụp với độ chắn sáng và độ truyền qua

ĐỘ ĐEN lg(IO/IT) ĐỘ CHẮN SÁNG IO/IT ĐỘ TRUYỀN QUA IT/IO

Đường cong đặc trưng

 Đường cong đặc trưng, hay còn gọi là đường cong độ nhạy hoặc đường cong H- D (Hurter và Driffield, 1890) thể hiện mối quan hệ giữa liều chiếu (mức độ chiếu bức xạ vào phim chụp) và độ đen của phim chụp sau khi xử lý.

Độ mờ của phim

Khi không bị chiếu, độ đen thu được trên phim sau khi xử lý được gọi là độ mờ.Độ mờ xuất hiện là do hai nguyên nhân:

 Một là do độ đen cố hữu của nền phim vì nó không phải là trong suốt hoàn toàn

 Hai là độ mờ của hóa chất trên phim

Độ mờ thực sẽ thay đổi theo loại và tuổi của phim và theo các điều kiện xử lý Các giá trị tiêu biểu của

độ mờ đối với phim ảnh trong điều kiện bình thường là 0,2 - 0,3 Chú ý là các phim chưa chụp cần

được bao gói kỹ bằng giấy đen để tránh ánh sáng tiếp xúc với phim Cần cách ly phim chụp ảnh với các nguồn phát bức xạ tránh làm mờ hoặc thậm chí làm hỏng phim

Độ tương phản

 Độ tương phản của một phim chụp ảnh phóng xạ là mức độ chênh lệch về

độ đen ở các vùng khác nhau trên phim.

 Độ tương phản hoặc gradient của phim tại một độ đen được xác định từ

đường cong đặc trưng của phim qua việc tìm độ nghiêng của đường cong tại độ đen ấy

 Độ tương phản càng cao thì khả năng phát hiện khuyết tật trên phim càng

lớn do chênh lệch độ đen giữa vùng khuyết tật và vùng nền của phim là

khá lớn.

www.themegallery.com

Độ hạt

 Độ hạt của phim thể hiện kích thước của các vùng bị kích thích

trong lớp nhũ tương khi phim bị chiếu bởi bức xạ

 Độ hạt phụ thuộc vào kích thước của các tinh thể halide bạc (cỡ 1,5 micromet), phụ thuộc vào năng lượng bức xạ

1- Các phim tốc độ cao thường có độ hạt lớn và ngược lại.

Phân loại phim chụp ảnh phóng xạ

LOẠI PHIM ĐẶC TRƯNG TỐC ĐỘ ĐỘ HẠT ĐỘ TƯƠNG PHẢN

Hệ số phim tương đối của phim Agfa đối với một số nguồn phóng xạ

Loại phim Hệ số phim tương đương

Ir - 192 Co - 60 D2

D3 D4 D5 D7 D8

7,00 4,00 2,50 1,60 1,00 0,55

7,00 3,90 2,40 1,50 1,00 0,50

Các bước chuẩn bị

 Chuẩn bị phòng xử lý phim (đèn đỏ, xanh), bàn cắt phim, phim chưa chụp, đồng hồ bấm giây, nhiệt kế

 Pha chế nước tráng rửa phim cho 4 thùng (Hiện, Hãm, Trung gian, rửa cuối)

 Chuẩn bị phim chụp, bao phim, màn tăng quang, giá rửa phim, dàn phơi phim, máy sấy khô

 Chuẩn bị mẫu hàn, IQI (3 loại dây 1A, 1B, 1C), bìa thông tin, Bộ đột chữ số, chì mỏng (<0,5mm) búa, đe, thước mm, băng dính, bút phủ trắng

 Sấy máy, tra cứu liều chiếu, chọn IQI phù hợp, đặt thông số cho máy

 Bố trí thí nghiệm (chuẩn hình học máy), tiến hành chụp

 Giải đoán kết quả, đèn đọc phim, máy đo độ đen, phim cần giải đoán, tài liệu tra cứu tiêu

chuẩn, mẫu báo cáo

Phòng rửa phim

•Việc kiểm tra cần được tiến hành khi một buồng tối trong lần đầu tiên được đưa vào sử dụng, lắp loại đèn phát ánh sáng an toàn, các phin lọc ánh sáng an toàn.

•Phương pháp thông dụng và đơn giản là :

1.Đặt một phim không vỏ bọc, chưa chụp nằm trên bàn, đặt những vật phẳng như thước, bút chì, một tấm kim loại lên phim.

2. Để phim và các vật bị rọi chiếu bởi ánh sáng an toàn thông thường trong khoảng 1,5 lần hoặc 2,0 lần thời gian một phim xử lý bị rọi chiếu

3.Xử lý tráng rửa, nếu không thấy có dấu vết gì của các vật trên sau khi phim được xử lý thì độ rọi chiếu của ánh sáng được coi là an toàn.

Sơ đồ tổng thể phòng chụp

Bàn đột chữ Lối vào phòng đặt nguồn

Biển báo nguy hiểm

Bàn đọc phim

Phòng Rửa Phim Đầu phát

Cửa

Lối Vào Phòng Chụp Bàn điều

Đèn báo

Rửa Cuối Hãm Rửa Hiện

 Máy phát tia X MHF200D có của sổ ống phát là 40 x 60 mm Độ mở rộng của chùm tia tại khoảng cách

700 mm từ nguồn đến phim là 240 x 400 mm Phim có kích thước 100 x100 mm nằm hoàn toàn trong chùm tia này.

Cách bố trí trên main

Cao áp ,tên mẫu, lầnchụp Tên người chụp

A

B

Quy trình tráng rửa phim

1 Chuẩn bị dung dịch trước khi xử lý

 Hóa chất bao gồm hỗn hợp thuốc hiện phim và thuốc hãm hình Có thể được chế biến dạng bột đóng trong các túi nylon hoặc dạng dung dịch đóng trong các can nhựa.

 Hòa tan các hóa chất lần lượt theo thứ tự ghi trên nhãn Ghi rõ tên dung dịch trên vỏ thùng khi pha xong.

 Kiểm tra mức dung dịch trong thùng, phải vượt qua chiều cao phim cần rửa gắn trên giá Nếu thiếu phải bù thêm.

 Khuấy toàn bộ dung dịch trước khi sử dụng để làm đồng đều dung dịch.

 Kiểm tra nhiệt độ của các dung dịch trong thùng Nhiệt độ tối ưu của dung dịch là khoảng 24oC- 25oC.

 Đảm bảo chắc chắn rằng có dùng dòng nước chảy liên tục trong các thùng giũ phim và rửa cuối.

 Tra cứu về thời gian rửa và khi cần thiết nên dùng tờ biểu đồ thời gian- nhiệt độ do nhà sản xuất cung cấp và dùng đồng hồ định thời gian cho mỗi loại dung dịch.

 Tắt mọi ánh sáng và chỉ tiến hành công việc trong điều kiện ánh sáng an toàn

 Lau sạch các bề mặt làm việc và rửa tay.

www.themegallery.com

Quy trình tráng rửa phim

STT TÊN HÓA CHẤT CÔNG THỨC NỒNG ĐỘ

1 Metol hoặc Phenoquinol 6 g/l

2 Natri sunfit Na2SO3 20 g/l

3 Natri bromua NaBr 2,5 g/l

4 Natri cacbonat Na2CO3.H2O 20 g/l

Thành phần của dung dịch thuốc hiện

Thành phần của dung dịch thuốc hãm

Thành phần của thuốc hiện

Mỗi loại thuốc hiện thường gồm từ các chất sau:

 Chất hiện hình: 3 loại chất hiện thường dùng là Metol, Hydroqninone và

Phenidone Người ta có thể kết hợp các chất hiện, Ví dụ: Metol - Hydroqninone, Hydroqninone - Phenidone Chất hiện là chất cung cấp e- cho phản ứng khử.

 Chất tăng tốc: Chất tăng tốc thường là chất có hoạt tính kiềm, chẳng hạn Na2CO3,

NaOH, K2CO3, KOH, Độ kiềm cao thúc đấy sự giải phóng e - khỏi thuốc hiện

trong một thời gian ngắn, nhờ đó ảnh có độ tương phản cao.

Thành phần của thuốc hiện

làm thuốc dễ bị thoái hoá Để làm chậm tốc độ oxi hoá, kéo dài thời gian sử dụng, người

ta dùng các chất bảo quản, phổ biến nhất là Na2SO3 hoặc K2SO3

chiếu xạ, đó là hiện tượng tạo nền phông nhiễu Để khắc phục hiện tượng này, người ta dùng chất hạn chế hay chất chống nhiễu Nhờ chất này quá trình tạo nhiễu diễn ra chậm hơn nhiều so với quá trình tạo ảnh Các muối tan của Br, chẳng hạn KBr, với nồng độ 5g/lít thường được dùng làm chất chống nhiễu