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黑度过大底片的化学处理弊端

2014/10/10 16:35:00  来源:计测网通讯员 
字号: 13号字 16号字

  王建德

  (宁波市锅炉压力容器检验所,宁波 315020)

  姚金星

  (宁波市镇海甬安无损检测工程有限公司,宁波 315020)

  摘 要:用较详细的实验数据说明对黑度过大的射线透照底片,为把黑度值降低到标准范围,简单地采用暗室化学处理的方法所带来的问题。

  众所周知,因曝光参数不适或暗室处理不当会造成射线底片黑度值大于标准或小于标准允许值范围,致使底片报废。但仍有不少检测单位为图方便将黑度值D>3.5的底片用化学试剂通过暗室处理的方法将其黑度减薄,使底片从形象上达到标准黑度值的范围。笔者通过多次实验和对比,证明这种处理方法会使底片中缺陷成像失真,尤其对面状的线性缺陷的检测通过化学处理造成漏检。这样不但延误检测时机,造成新的浪费,更会因对缺陷的漏检而失去检测的意义。

  1 实验准备

  1.1 试件制作

  (1)用16 MnR板材加工成阶梯试板。在试板左背面用 2钻头钻成2 mm深的孔,在试板的右背面用线切割加工成0.5 mm宽、1 mm深的直线(见图1),阶梯试块厚度见表1。

  (2)XXQ2505探伤机,观片灯LQD-3,密度计MDJ-A。

  (3)AGFA-C7胶片,规格100×360 mm,增感屏前0.03 mm、后0.1 mm,显影液为胶片厂推荐配方,化学试剂:铁氰化钾、硫代硫酸钠、清水。

  1.2 曝光参数

  F=600 mm、kV1=240、kV2=180、5Ma、T1=1 min、T2=3 min、暗室温度20℃、显影时间5 min、槽洗。底片黑度值的实验数据见表2。

  阶梯试板分别用T1和T2各透照30张,用A1-1~10 B1-1~10和C1-1~10 A2-1~10 B2-1~10和C2-1~10加以区别。

  所得底片按标准推荐的15 mA·min透照参数,观察底片,在kV2曝光条件下黑度在标准范围内能清晰地看到线切割和小孔的成像对应,试板厚度为14~24 mm。在kV1曝光条件下黑度在标准范围内能清晰地看到线切割和小孔的成像对应,试板厚度为16~20 mm。

  2 试验过程

  (1)取10只容器分别加入1%~10%铁氰化钾和30%硫代硫酸钠:加清水到1000 ml。

  (2)用新配制5加仑定影液。

  (3)保持溶液温度在20℃。

  (4)分别将底片在其它条件相同的情况下以t1=3 min、t2=5 min、t3=7 min的时间浸入到这10只容器中,并不时翻动。到时取出用清水漂洗2 min再浸入定影液10 min、水洗10 min凉干,所测得黑度值见表3。

  从表3中的黑度值分析后,得出:(1)kV1浸漂5 min用6%浓度为最佳;(2)kV2浸漂5 min用4~6%浓度为最佳。

  通过化学处理后,黑度在标准范围对应的厚度内,底片经评定得出:

  在浓度1~2%范围内能发现小孔成像,但线状痕迹变得模糊,厚度为10~22 mm在浓度3~4%范围内能发现小孔成像,但线状痕迹变得浅淡和模糊,厚度为8~18mm在浓度5~6%范围内能发现小孔成像变得模糊,线状痕迹基本不能显示,厚度为4~12 mm在>6%的浓度,浸漂≤5 min,其成像基本不能判别。

  3 原因分析

  根据底片影像的形成原理,当胶片受到射线的照射时,发生如下反应:

  照射前AgBr=Ag++Br-照射后Br-+hr(为能量) Ag+e=Ag

  由于试件中缺陷部位的 T比试件中其它部位T的有效截面小,使得缺陷部位 T比试件部位T受照射剂量大,这些生成的Ag单质相比其它区域多。在显影过程中,显影剂与间歇银原子组成的显影中心起反应,将它们变成黑色的金属银。方程式为:

  AgX-Agoi+显影剂+条件→Ago-Agoi+显影剂的氧化物

  经过显影处理过的胶片,在乳剂膜上大约还有70%的AgBr没有被还原成金属银。再经过定影处理,将残留的AgBr去除。再水洗凉干后就成为我们所要得到的射线底片。方程式为:

  经过显影和定影使胶片上黑色的银得以保存,因而成为黑白分明的射线底片。底片的黑度用银的含量多少来控制。黑度大,就是受照射剂量大,底片上黑色银的含量多;黑度小,就是受照射剂量小,底片上黑色银的含量少。如果把底片放在化学试剂溶液中,在一定的条件下,由于铁氰化钾具有强氧化作用,使底片上黑色的银被均匀地氧化,使得底片上的黑度也均匀地减小。

  当面状缺陷处的黑度 D1 被检试件体积型缺陷处的黑度 D2时,底片上 D1处的黑色银堆积 D2处的黑色银堆积。如果要将底片的黑度均匀地减小到标准范围内,势必要将母材厚度处的黑度与缺陷处的黑度上堆积的黑色银均匀地去掉。势必对面状缺陷 D1处的显示造成困难,在评定时造成漏检。而对于体积型缺陷 D2处显示,由于该处黑色银堆积多,虽被氧化掉一部分,倘可对留下部分的成像进行评定。

  根据射线照相质量原理,造成其影响的三大要素为照相对比度、不清晰度和颗粒度。由于线性缺陷的成像是与其周围背景的黑度差有关,即 D形成的差值大缺陷成像较清晰,影像轮廓边缘黑度及过渡区的宽度较小,其不清晰度小,缺陷检出率就高,不会造成缺陷的漏检。但化学处理时,不管配方和选用组合是否最佳,在整个处理过程中,底片中的每一处都在同时被氧化,黑度值被均匀地减小。经对上面的分析就可以证明。

  4 结论

  综上所述,黑度过大的底片用化学处理方法虽然能将底片的黑度值降到标准范围,并且对于体积型缺陷能保留部分影像,但对于面状缺陷,尤其是垂直于射线束方向的缺陷则会造成漏检和误判。因此,我们认为,把用此方法处理黑度过大的底片,当作底片质量合格与否的依据是不可取的。只有选用合适的曝光参数,才能保证底片和被检工件的质量。

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