مهندسی جوش
فصل هفتم
1-7عوامل موثر در تابش Factors Governing Exposure
تعداد عواملي كه در راديوگرافي موثرند قابل ملاحظه بوده و ميبايست دقيقاً شناسايي و تحت كنترل قرار گيرند تا كيفيت بالاي راديوگرافي بدست آيد.
فاكتورهاي زير در ايجاد دانسيته موثرند:
1-
كيلوولتاژ (A) – نوع چشمه (
)
2-
شدت تيوپ (X) – اكتيويته چشمه ()
3- مدت تابش
4- فاصله فيلم تا منبع تشعشع
5- نوع و تيپ فيلم مورد استفاده
6- نوع صفحات تقويتي مورد استفاده
7- شرايط به عمل آوري
8- فيلتراسيون
9- دستگاه پرتو ساز X و نوع مدار الكتريكي
10- جنس قطعه مورد راديوگرافي
a –1 كيلوولتاژ Kilovoltage
بيشترين تفاوت در دانسيتههاي ناحيههاي مجاور مورد راديوگرافي با ضخامتهاي جذب متفاوت، با انرژي پايين بدست ميآيد شكلهاي a1 و b1 نشاندهنده اين موضوع ميباشند كه a1 با انرژي پايين و b1 با انرژي بالاتري راديوگرافي شدهاند دو عامل در اين مورد روي فيلم تاثير دارند نخست اينكه با افزايش ولتاژ، انرژي پرتو x افزايش يافته پرتو سختتر (Harder x- ray) و نفوذ بيشتر ميشود دوم اينكه براي يك ميلي آمپر ثابت با افزايش ولتاژ شدت پرتو بيشتر ميشود.
B –1 نوع چشمه Type of Radioactive Source
هر يك از چشمههاي راديواكتيو، كيفيت خاصي از پرتو را بر اساس مشخصههاي چشمه پرتوا توليد مينمايد. لذا هر يك از چشمهها راديوگرافي را بايد جداگانه مد نظر و محاسبه قرار داد. بدون توجه به شرايط محيطي چون گرما، رطوبت، و … همه چشمههاي از يك ماده پرتوزا در هر شرايطي يك مشصخه و داراي يك كنتراست راديوگرافي خواهند بود.
2- مقدار پرتو Quantity of Radiation
با انتخاب نوع منبع پرتوزا و كيفيت پرتو سه عامل در مقدار پرتو موثرند:
1-
مقدار ميلي آمپر (x) يا قدرت چشمه
2- مدت زمان تابش
3-
فاصله چشمه تا فيلم بدون توجه به نوع روش استفاده از دستگاه پرتوزا يا دوربين باشد
رابطه بين عوامل فوق يكسان است فقط بجاي ميليآمپر در استفاده از ، قدرت چشمه بكار گرفته ميشود با مثالهاي
زير اين روابط نشان داده ميشود.
رابطه بين ميليآمپر و زمان:
مقدار
ميلي آمپر براي يك مقدار تابش داده شده با زمان نسبت عكس دارد يعني براي رسيدن به
مقدار تابش خاص (دانسيته فيلم) با حفظ ديگر شرايط، در صورت افزايش ميلي آمپر، مدت
زمان را بايد به همان نسبت كاهش دهيم و بالعكس يعني در 
كه 
مقادير ميليآمپرهاي اولي و ثانوي، و 
مدت
زمانهاي لازم در وضعيت اولي و ثانوي است.
2-7مدت زمان تابش The Time of Exposur
عموماً
تغيير مدت زمان تابش تا حدود 5%
در
دانسيته روي فيلم، تغيير قابل ملاحظهاي به وجود نميآورد.
لذا با تغيير شرايط ديگر ميبايست به صورت مناسب زمان طولانيتر انتخاب گردد تا اشتباه يا در فاصله اين 5 درصد قرار گيرد.
3-7عامل فاصله چشمه تا فيلم
Radiation Source –To – Film Distance
هر
گونه تغيير در فاصله چشمه تا فيلم، به صورت عكس مجذور فاصله در شدت پرتوهاي رسيده
به فيلم موثر خواهد بود زيرا پرتوهاي 
از قوانين نور تبعيت مينمايند و در
تمام جهات فضايي توزيع و منتشر ميگردند كه در شكل 2 نشان داده شده است فرض كنيد
با توجه به شعاعهاي نوري رسم شده از چشمه صفحه در موقعيت 
سطحي
به اندازه 25 سانتيمتر را در مقابل پرتوهاي نوري قرار داده باشد و در اين حال
فاصله آن از چشمه 30 سانتيمتر باشد در صورت تغيير اين فاصله به 60 سانتيمتر چشمه
ملاحظه ميگردد كه اين سطح با همان امتداد پرتوها به 4 برابر قبلي يعني 100 سانتيمتر
مربع گسترش پيدا مينمايد يعني شدت نوري كه قبلاً در سطح قبلي توزيع شده بود حال
در سطحي 4 برابر قبلي توزيع ميگردد يعني اين شدت در موقعيت 60 سانتيمتر، برابر 
شدت
در موقعيت 30 سانتيمتر خواهد بود به عبارت ديگر با دو برابر نمودن فاصله، شدت به
ربع كاهش مييابد و اين قانون عكس مجذور فاصله است پس براي اينكه همان شدت را در
موقعيت دوم داشته باشيم ميبايست ميليآمپر (X)
يا قدرت چشمه () را چهاربرابر افزايش دهيم چنين رابطهاي
براي حفاظت در برابر اشعه نيز حائز اهميت است رابطه رياضي به صورت زير خواهد بود.
كه در آن 
شدت اوليه، 
شدت
ثانويه، 
فاصله اوليه و 
فاصله ثانويه است.
در صورت استفاده از دستگاههاي x با ولتاژهاي بسيار پايينتر (مثل زير kv20)، با افزايش فاصله شدت از رابطه فوق هم كمتر ميگردد و دليل آن جذب پرتوها در هواست لكن چنين موضوعي در راديوگرافي صنعتي مطرح نميباشد.
4-7رابطه زمان با فاصله Time – Distance Relation
از
آنجا كه زمان با شدت پرتو بطور عكس متناسب ميباشد تلفيق اين رابطه با رابطه شدت و
فاصله رابطه زير را حاصل خواهد نمود. 
5-7 فيلمهاي X-Ray (X-RAY FILMS)
فيلمهاي راديوگرافي با سرعتهاي متفاوتي در دسترس ميباشند كه بسته به كاربرد مورد استفاده قرار ميگيرند. تا حدي سرعت نسبي فيلمها به طول موج پرتوهاي تابيده شرايط به عمل آوري فيلمها و دانسيته مورد نظر بستگي دارد.
6- 7صفحات تقويتي تشديد Intensifying Screens
عامل موثر بعدي در مقدار دانسيته بدست آمده، عمل تشديد با استفاده از صفحات تقويتي است صفحات فلورسنتي وقتي در معرض پرتوهاي يونساز قرار ميگيرند از خود نور ساطع مينمايند كه روي فيلم اثر گذاشته و بطور قابل ملاحظهاي زمان عكسبرداري را كاهش ميدهند صفحات سربي با قرار گرفتن در مقابل پرتوهاي y-x از خود الكترون ساطع مينمايند اين الكترونها به پرتوهاي تابيده به فيلم افزوده شده و بدين جهت مقدار زمان تابش را كاهش ميدهند. در هر صورت بايد توجه داشت، ضريب تشديد اين صفحات در ولتاژهاي مختلف متفاوت است.
7-7 به عمل آوري فيلمها (ظهور)
Development of X-ray films
دانسيته، كنتراست و اثر دانه بندي فيلمهاي راديوگرافي تحت تاثير نحوه ظهور فيملها ميباشند زمان درجه حرارت و بهم زدن دارو اهميت بسزايي دارند. در اين ارتباط، استانداردهايي مورد استفاده قرار ميگيرند كه از تغيير دادن اين عوامل تا حد زيادي جلوگيري گرديده و دانسيته مشخص خواسته شده به وسيله زمان تابش (Exposure) بدست آيد.
8-7 فيلتراسيون Filteration
جنس فيلتر و ضخامت سيستم دستگاه پرتو ساز x و مخصوصاً مقدار كيلوولتاژ، در مدت زمان تابش اهميت دارند محاسبه اثر فيلتر در مدت زمان راديوگرافي تا حد زيادي پيچيده است و ميبايست با انجام آزمايشهايي سعي و خطا اين بهينهسازي را بدست آورد. با افزايش ضخامت فيلتر مدت زمان تابش خيلي افزايش مييابد.
9-7 قطعه مورد راديوگرافي
The Obgect Being Radiographed
در صورتيكه در راديوگرافي از پرتوهاي تك انرژي با يك طول موج استفاده ميشد و پراكندگي وجود نداشت، مقدار پرتو جذبي به طور رياضي قابل ملاحظه بود، لكن در راديوگرافي صنعتي بدينگونه نيست چون طيفي از انرژيها موجود و بطور قابل ملاحظهاي، پرتوهاي پراكنده روي فيلم تاثير ميگذارند.
جذب كنندگي پرتو قطعه بستگي به ضخامت، دانسيته و تعداد عناصري است كه در قطعه وجود دارند براي يك قطعه مشخص، با افزايش ضخامت مقدار جذب بيشتري صورت خواهد گرفت. در هر صورت عناصر موجود در قطعه هر كدام بر حسب عدد اتمي تاثير بيشتري در جذب اشعه خواهند داشت تا نسبت به تغيير ضخامت قطعه به عنوان مثال، سرب فقط 5/ برابر از فولاد، دانسيته بيشتري دارد ولي در kv 200، ضخامت 5/2 ميليمتري از سرب به اندازه ضخامت 30 ميليمتر برنز با 9 ميليمتر از فولاد يكسان است. در جدول 1 اين ضخامتها براي انرژيهاي مختلف و مواد مختلف ذكر گرديده است.