방사선 투과 증감지에는 어떤 소재를 사용하나요?
방사선 투과 증감지에는 어떤 소재를 사용하나요?
방사선 촬영 영상은 필름에 노출되는 방사선 에너지 양의 약 1%로 생성됩니다. 나머지 방사선은 필름을 통과하여 결과적으로 사용되지 않습니다. 사용 가능한 방사선 에너지를 더 많이 활용하기 위해 두 증감지 사이에 필름을 삽입합니다. 이 용도에는 다양한 유형의 소재를 사용합니다.
납 스크린에 X-선과 감마선이 닿으면 필름이 민감하게 반응하는 전자가 방출됩니다. 산업용 방사선 촬영의 경우 이 효과를 다음과 같이 활용할 수 있습니다. 두 리드 층 사이에 필름을 삽입하여 증감 효과를 얻을 수 있으며 증감 계수가 4 정도 향상됩니다. 이 증감 방법은 80 keV ∼ 420 keV 에너지 범위 내에서 사용되며 이리듐192로 생성되는 경우와 같이 X-선 또는 감마선에도 동일하게 적용됩니다.
증감지는 두 가지 같은 유형의 납박(종이 또는 판지와 같은 얇은 베이스에 고정)으로 구성되며 그 사이에 필름이 삽입됩니다. 소위 말하는 전면 스크린과 후면 스크린 구성입니다.
전면 스크린(소스 측)의 두께는 사용하는 방사선의 강도와 일치해야 합니다. 2차 방사선(파장이 더 길고 결과적으로 침투율이 더 낮음)을 최대한 차단하면서 1차 방사선을 전달할 수 있기 때문입니다.
전면 스크린의 납박 두께는 일반적으로 0.02 ∼ 0.15 mm입니다. 전면 스크린은 1차 방사선의 증감제 역할을 할 뿐만 아니라 부분적으로 사선 방향으로 진입하는 연성(soft) 산란기의 흡수 필터 역할을 합니다(그림 2-6 참조). 후면 스크린의 두께는 중요하지 않으며 일반적으로 약 0.25 mm입니다.
납 스크린의 표면은 필름 표면과 최대한 가깝게 접촉할 수 있도록 광택 처리됩니다. 금속 표면의 긁힘이나 균열과 같은 결점은 방사선 사진에 나타나므로 방지해야 합니다. 납 스크린이 내장되고 에멀젼과 납박 표면이 진공 상태로 완벽하게 밀착되는 X-선 필름 카세트도 시중에 나와 있습니다.
그림 4a-6과 그림 4b-6은 납 스크린 사용의 긍정적인 효과를 명확하게 보여 줍니다.
요약하면, 납 스크린 사용에 따른 효과는 다음과 같습니다.
- 산란 감소에 따른 대조 및 영상 디테일 향상
- 노출 시간 감소
자동 필름 처[1]리기를 사용하면 전체 처리 주기를 몇 분으로 단축할 수 있어 용접 검사를 매우 빠른 속도로 수행하면서 화질도 유지해야 하는 바다 위 바지선에 매우 매력적인 시스템을 구축할 수 있습니다. 그림 5-6은 10(3.7-2.8) 또는 100.9에서의 시간 절약 효과가 대[1]략 계수 8에서 나타남을 보여 줍니다. 실제 단축 시간은 일반적으로 계수 10에 더 가깝습니다.
이러한 RCF 화면은 “온스트림" 검사에도 사용됩니다. 이 검사는 침투[1]력이 필요하므로 노출 시간이 길고 대부분 경질(감마) 방사선이 적용됩니다. 그러나 상대적으로 긴 노출 시간(상호성 야기)과 경질 방사선(코발트60)이 함께 작용하여 발광 효과를 크게 줄여 줍니다(표1-6 및 2-6 참조).
모든 것을 고려할 때, 상대적인 시간 절약 효과가 훨씬 더 작습니다. 일반적으로 F6-필름(Ir192 및 Co60)의 계수는 2 이하이고 D7 리드 화면 기법의 경우에는 10입니다. 표 2-6의 굵게 표시된 수치(2.5 및 1.7)를 참조하십시오.
그림 6-6은 200 kV(필름-밀도 2)에서 다른 필름과 화면을 사용할 때 상대 노출 시간을 화면을 상대 노출 시간을 추론[1]할 수 있는 그래프의 개요를 보여 줍니다. 이 그래프는 RCF 화면을 사용하는 F8-필름(포인트 C)이 리드 화면을 사용하는 D8-필름(포인트 B)보다 약 8배 더 빠르고 리드 화면을 사용하는 D7-필름(포인트 A)보다는 약 15배 더 빠름을 보여 줍니다. 온스트림 검사와 콘크리트 검사 및 순간 방사선 촬[1]영으로 화질이 저하될 수 있어 광 방출량이 매우 큰 특수 금속 형광 화면(NDT1200)이 개발되었습니다. F8-필름과 함께 사용하면 납 스크린을 사용하는 D7-필름(그림 6-6의 포인트 A와 반대되는 포인트 D)과 달리 200kV, 계수 100 또는 소스 선택에 따라 계수 140 ∼ 165에서 노출 시간이 감소할 수 있습니다(표 2-6 참조). NDT1200 화면의 증감율은 온도가 낮을수록 크게 증가합니다.
표 2-6은 리드 화면을 사용하는 D7 필름과 비교할 때 방사선 경화가 다양한 필름/화면 조합의 상대 노출 시간에 미치는 영향을 보여 줍니다. NDT1200 화면과 F-8 필름의 경우 특히 에너지 증가에 따라 계수가 증가하지만 F6 필름의 경우에는 300 keV를 초과하는 에너지 준위에서 계수가 감소합니다.
위 표와 그래프를 통해 필요한 노[1]출 시간 또는 방사선량을 줄일 수 있는 다양한 방법이 존재함을 알 수 있습니다. 필요한 영상 품질은 굉장히 중요하며(노[1]출률이 높을수록 영상 품질은 낮아짐) 절감 시간 대비 화면 비용과 같은 경제적 요인을 고려해야 합니다.
고에너지 방사선의 경우 증감지를 위한 최적의 재료는 납이 아닙니다. 코발트60 감마선을 사용하는 경우, 구리 또는 강철이 납 스크린보다 우수한 품질의 방사선 사진이 생성되는 것으로 밝혀졌습니다. 에너지 범위 5-8 MeV(LINAC)에서 메가볼트 X-선을 사용하면 두꺼운 구리 스크린으로 납 스크린보다(두께에 관계없이) 더 좋은 방사선 사진을 만들 수 있습니다.
형광(종종 인광과 혼동됨)이라는 용어는 전자기 방사선의 영향을 받아 즉시 빛을 발산하는 물질의 특성을 나타내는 데 사용됩니다. 방사선이 멈추면 빛도 발산되지 않습니다. 이 현상은 필름 기반 방사선 촬영에 활용됩니다. 특정 물질은 이온화 방사선에 노출되면 많은 빛을 발산하며 이러한 물질은 직접 이온화 방사선 자체보다 빛에 민감한 필름에 훨씬 더 큰 효과를 발휘합니다.
- 인광이라는 용어 또한 같은 발광 현상을 설명하는 데 사용되지만 전자기 방사선이 중단되더라도 빛이 천천히 사라집니다(소위 말하는 잔광).
- NDT는 또한 레이저 자극의 도움을 받아 나중에 가시 영상으로 현상하기 위해, 일부 인 화합물의 "기억 효과"를 사용하여 방사선 잠상을 저장합니다. 화질은 그다지 좋지 않습니다. 상대적으로 거친 인 결정체를 사용하기 때문입니다. 더 작은 결정체로 기억 인광체를 만들 수 있는 가능성을 연구 중입니다.
형광판은 적합한 방사선에 노출되면 빛을 발산하는 금속염(희토, 일반적으로 텅스텐산 칼슘)의 미세 결정으로 구성된 형광층으로 코팅한 얇고 유연한 베이스로 구성됩니다. 이 증감지에 방사선이 닿으면 빛을 발산합니다. 빛의 세기는 방사선 강도에 정비례합니다. 이러한 스크린은 증감 계수가 50으로 매우 높으며 이는 노출 시간이 크게 감소함을 의미합니다. 그러나 영상 불선명도가 증가하여 화질은 낮습니다. 형광판은 산업용 방사선 촬영에서 큰 결함을 감지하고 노출 시간이 극적으로 감소해야 하는 경우에만 사용합니다.
형광 및 납 증감지 외에도, 이 두 스크린의 장점이 어느 정도 결합된 금속 형광 증감지가 있습니다. 이러한 스크린은 필름 베이스와 형광층 사이에 납박이 제공됩니다. 이러한 유형의 스크린은 소위 말하는 Structurix F6 또는 F8 유형의 RCF-필름(Rapid Cycle Film)과 함께 사용합니다.
증감율 달성은 대부분 스크린에서 발산되는 빛에 대한 X-선 필름의 분광 감도에 따라 결정됩니다.
금속 형광 증감지로 만족스러운 방사선 사진을 얻으려면 적절한 F-필름 유형과 함께 사용해야 합니다.
유리한 조건에서 올바르게 사용하는 경우, 납 스크린과 함께 D7 필름을 함께 사용하는 경우와 비교할 때 노출 시간을 계수 5 ∼ 10만큼 줄일 수 있습니다. 적용되는 에너지 대위(방사선 경화)와 주위 온도 또한 형광 정도에 영향을 미치므로 이 계수가 상수는 아닙니다. 예를 들어, 200 kV에서 계수 10을 달성할 수 있지만 이리듐192(공칭값 450 kV)를 사용하는 경우 D7 필름과 비교할 때 계수는 5에 불과합니다. 표 1-6은 RCF-기법의 상대 노출 계수를 보여줍니다.
