射线照相增感屏用到了哪些材料？
射线照相增感屏用到了哪些材料？
在射线照相图像的形成过程中，照射到胶片的辐射量中仅有 1% 左右得到了利用。 其余未用到的辐射会穿过胶片。 为了更好地利用辐射能量，胶片被夹在了两片增感屏之间。 为此会用到多种不同类型的材料。
在 X 射线和伽马射线的作用下，铅屏会向感官胶片射出电子。 这种效应在工业射线照相中得到了应用：将胶片放置在两片铅层之间达到强化效果，强度可提升 4 倍左右。 这种增感方法用于 80 keV 至 420 keV 的能量范围，同样适用于 X 射线辐射和伽马射线辐射，例如铱-192 所产生的辐射。
增感屏由两层均匀的铅箔片组成（粘贴在纸张或纸板等薄片上），由于胶片会放置在两者之间，因此它们被称为前屏和后屏。
前屏（放射源侧）的厚度必须与所使用的辐射硬度相匹配，从而使其透过初级辐射的同时尽可能多地阻挡次级辐射（波长更长，穿透能力更弱）。
前屏铅箔通常厚度为 0.02 至 0.15 mm。 前屏不仅是初级辐射的增感屏，还会作为吸收较软散射的滤波器，部分较软散射会以斜角射入，如图 2-6 所示。 后屏的厚度不太重要，通常约为 0.25 mm。
铅屏的表面会进行抛光，从而尽可能地和胶片表面紧密接触。 金属表面的划痕或裂缝等缺陷会显现在射线照相中，因此必须予以避免。 市面上还有内置铅屏并采用真空包装的 X 射线胶片暗盒，能够确保乳剂和铅箔表面的充分接触。
图 4a-6 和图 4b-6 清晰展示出了使用铅屏的正面效果。
总的来说，使用铅屏的优势有:
- 通过减少散射来提升对比度和图像细节
- 减少曝光时间
使用胶片自动冲洗机[1]，仅需数分钟就可以完成整个冲洗流程，因此这种系统非常适合部署于海上设施（海上驳船），在这些使用场景中，焊缝检测不仅要快速完成，并且图像质量也不容妥协。 如图 5-6 所示，在 10(3.7-2.8) 或 100.9 时所节省的时间达到了约[1] 8 倍。 实际可节省的时间通常接近 10 倍。
这种 RCF 增感屏还用于“在线”检测，根据所需的穿透[1]能力，大部分情况下会施加硬（伽马）辐射，进行长时间曝光。 然而，在相对较长的曝光时间（受到倒易率影响）以及硬辐射（钴-60）共同作用下，发光效应会发生下降，如表 1-6 与 2-6 所示。
总的来说，相对节省的时间倍数会小得多；对于 F6 胶片（Ir192 和 Co60）来说通常不超过 2 倍，而非 D7 铅增感屏技术的 10 倍。 请见表 2-6 中的黑体数字（2.5 和 1.7）。
图 6-6 简单展示了在 200 kV（胶片密度 2）下使用不同胶片和增感屏时可以减少[1]的相对曝光时间。 如图所示，搭配 RCF 增感屏的 F8 胶片（C 点）大约比使用铅增感屏的 D8 胶片（B 点）快 8 倍，比使用铅增感屏的 D7 胶片（A 点）快 15 倍。 由于在线检测以及混凝土检测和闪光射线照相[1]对于图像质量的要求较为宽松，因此一种特殊的荧光金属增感屏 (NDT1200) 在研发的努力下成功面世，它具有极强的发光能力。 当搭配 F8 胶片时，在 200 kV 下，它较使用铅增感屏的 D7 胶片能够将曝光时间减少 100 倍（图 6-6 中的 D 点与 A 点），根据所选择的放射源，甚至能够达到 140 至 165 倍，如表 2-6 所示。 NDT1200 增感屏的增感倍数在温度较低时会大幅上升。
表 2-6 展示了不同胶片/增感屏组合的辐射硬度对于相对曝光时间的影响，并且与使用铅增感屏的 D7 胶片进行了对比。 值得注意的是，对于 NDT1200 增感屏和 F-8 胶片来说，该倍数会随着能量的增加而上升，而对于 F6 胶片而言，该倍数会在能量水平超过 300 keV 时下降。
从以上图表中可以明确看出，减少所需的曝光[1]时间或辐射剂量有很多种方法。 图像质量需求是一切的关键（较高的曝光[1]率就意味着较低的图像质量），其次是经济因素，例如，必须衡量增感屏的资金成本以及所节省的时间成本。
对于高能辐射来说，铅并不是增感屏的最佳材料。 面对钴-60 伽马射线，与铅屏相比，铜或钢铁能够实现更加出色的射线照相质量。 面对能量范围在 5-8 MeV（直线加速器）的兆伏 X 射线，较厚的铜增感屏所实现的射线照相效果是任何厚度的铅增感屏都无法比拟的。
荧光（常与磷光混淆）一词表示某种物质在电磁辐射的作用下可以立即射出光线的特性。 辐射停止的瞬间，发光效果也会停止。 这种现象在胶片射线照相中得到了很好的利用。 某些物质在受到电离辐射作用时会发射出大量光线，使得它们在感光胶片上能够产生比电离辐射本身更加出色的效果。
- 磷光一词用于描述相同的发光现象，但当电磁辐射停止时，光线会缓慢消失（称为余辉）。
- 无损检测还用使用一些磷化合物的“记忆效应”来储存射线照相的潜影，从而在后续通过激光照射使其显现为可见的图像。 这种图像的质量比较一般，因为所使用的磷晶体相对较为粗糙。 目前研究人员正在尝试使用小型晶体制造记忆磷光体。
荧光屏由一层薄而柔韧的基底构成，其上覆盖着一层由金属盐（稀土；通常为钨酸钙）微晶所构成的荧光层，金属盐在受到辐射时会发出荧光。 辐射可以点亮荧光屏。 光强和辐射强度直接成正比。 这种增感屏可以增强 50 倍，这意味着曝光时间会得到大幅缩短。 然而，图像的模糊度会上升，因此质量较差。 荧光增感屏仅用于需要大幅减少曝光时间并检测大型缺陷的工业射线照相。
除了荧光增感屏和铅增感屏以外，荧光金属增感屏在某种程度上结合了二者的优势。 这种增感屏在胶片片基和荧光层之间加入了铅箔。 这类增感屏会和 Structurix F6 或 F8 类型的 RCF 胶片（快速循环胶片）搭配使用。
增感程度主要取决于 X 射线胶片对于增感屏所射出光线的光谱感光度。
如要使用荧光金属增感屏实现令人满意的射线照相效果，则应该将它们和正确类型的 F 胶片搭配使用。
在适宜的条件下正确使用该增感屏，相比于搭配铅增感屏的 D7 胶片，曝光时间可以缩短 5-10 倍。 该倍数会根据所施加的能量水平（辐射硬度）发生变化，并且环境温度也会影响发光程度。 例如，在 200 kV 下可以达到 D7 胶片的 10 倍，而使用铱-192（标称值 450 kV）则仅可达到 5 倍。 图 1-6 展示了 RCF 技术的相对曝光倍数。
