X 射线会用到哪些设备？

X 射线设备一般分为三个电压范围：

1. 不超过 320 kV，主要用于间歇性流动作业。 管一般属于
单极性交流类型。 由于绝缘问题，这类设备很难
达到更高的电压。

2. 不超过 450 kV，由于尺寸、有限的操控性和重量的原因，
主要用于连续性固定作业或半流动作业。
管属于双极性直流类型。

3. 不超过 10 MeV，称为兆伏设备。
几乎仅用于固定作业。

前两类适用于常见物体的射线照相。 而厚度极厚的物体
所需的能量甚至要高于 450 kV。 在这种情况下，
如果钴-60 不宜使用，则会用到兆伏设备。
它一般属于大尺寸、大重量的固定式装置。 近来，
便携式版本已经可以用于流动使用。

X 射线管类型

根据阳极的形状，X 射线管可以产生：
a. 朝一个方向的辐射束（定向管）
b. 环形射束（周向管）
X 射线管为双极或单极。

双极管

双极管如图 1a-5 所示。 双极管的优势在于，
阳极和阴极的对地电位差等于管电压的一半，
这可以非常有效地帮助绝缘。 出射窗
必须位于管的中部。 双极管通常依靠直流电
工作，一般使用风冷、油冷或水冷。 它们的工作电压为
100 至 450 kV，管电流最高为 20 mA。

单极管

如图 1b-5 所示，在这种（较短的）管中，阳极保持为地电位，
而阴极仅对地有电位差。 这可以简化阳极冷却的
操作过程。 这还意味着对于通常用于流动式应用的中/低千伏电压（不超过约 300 kV）装置，
一台较为简单的高压电源就足够了。
辐射窗的位置不对称，这有利于实际操作。

特殊类型的 X 射线管

如图 1c-5 所示，带有中空长阳极的双极 X 射线管通常被称为
“棒阳极管”，可以插入到管道或容器中。 这种管会产生
超过 360º 的环形（周向）射束，因此能够通过一次曝光完成整个
焊缝射线照相。
图 2-5 展示了 (360º)
周向管的锥形阳极，它
可以从中心位置对圆周
焊缝进行射线照相，从
内部实现均匀曝光。 使用
这种阳极时，电子束
的轴线必须击中锥形的
顶部，从而使所生成 X
射线束的中心垂直于管
的纵轴。

注释：当按照官方标准
进行作业时，不再接受阳极形状所生成 X
射线束的中心不垂直于
（倾斜）管的
中线（此前允许倾斜）
。

此外还存在一种周向管，在这种管中，电子束通过电磁透镜
或静电透镜（维纳尔圆柱电极）的聚焦长度更长，从而可产生
极小的焦点尺寸。 这种装置被称为微聚焦棒阳极管，
焦点尺寸能够达到 10 微米以内的极小尺寸。 由于过热相对来说很容易损坏阳极
，因此阳极通常可以进行替换。
这需要有一个单独的真空装置在替换后恢复真空环境。 这种
构造的优势在于，能够针对特殊应用使用不同类型的阳极
和辐射模式。 最高能量水平通常
低于 150 kV。
但也存在带有固定式阳极的 150 kV 微聚焦管，用于放大或扫描用途，
请参见图像放大技术相关板块。 在这种管中，由于不可替换式阳极的散热限制，
管电流必须保持在较低的水平。
部分用于塑料和铝材射线照相的 X 射线管会附带
铍窗，便于在较低管电压（5-45 kV）下所生成的较软辐射
通过。