X-射线论文

X-射线论文（精选12篇）

X-射线论文 篇1

1.逆变电路分类

逆变电路根据直流侧电源性质的不同可分为两种 :直流侧是电压源的称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的称为电流型逆变电路。它们也分别被称为电压源逆变电路和电流源逆变电路, 本设计采用的是电压型逆变电路。

2.电压型逆变电路的设计及优化

将半桥式变换电路中的两电解电容换成另外两只高反压功率晶体管,并配以适当驱动电路即可组成全桥式变换电路,如图1.2.1所示。VT1、VT2、VT3、VT4组成4个桥臂。高频变压器T连接在它们中间。相对臂的VT1、VT2和VT3、VT4由驱动电路激励而交替导通,将直流输入电压变换成高频方波交流电压。其工作过程与推挽式功率转换电路一样。这样,高频变压器工作时,其初级线圈得到的电压即为电源电压。它是半桥电路输出电压的一倍,而每个晶体管耐压仍为电源电压,使输出功率增大一倍。若是电流达到半桥电路的水平,即电流增大一倍的话,则输出功率就可以增大4倍。

全桥电路的主要不足是需要4组彼此绝缘的晶体管基极驱动电路 , 使控制驱动电路成本增大并复杂化,但选用全桥变换电路可使输出功率大大提高 , 而且晶体管的损耗少。在设计中驱动采用隔离变压器进行驱动信号隔离。

实际电路中缓冲吸收电路很重要,因为设计的不合适,会使吸收电路有很大损耗。然而吸收电路的设计主要还是靠经验而不是理论计算,这是由于需要吸收电路区改善的波形主要是由电路中存在的寄生元件引起的。吸收电路应该在电路实际搭建好以后才设计,即从己确定的印制电路板、变压器、功率开关管以及整流器的参数来构建吸收电路雏形,这样寄生参数就能很接近实际情况。

通常IGBT的开关时间约为1µs当IGBT由通态迅速关断时,有很大的 –di/dt产生,–di/dt在主回路的布线电感上引起较大的尖峰电压 –Ldi/dt,如图1.2.2所示

这个尖峰电压与直流电压叠加后,加在关断的IGBT的C-E之间。如果峰值电压很大,可能使叠加后的UCESP超出反向安全工作区,或者由于du/dt过大,而引起误导通,两者都有损于IGBT ;为此,在IGBT上加入缓冲电路。设计中采用的是充放电型RCD缓冲电路,其电路图如图1.2.3所示。

3.设计要点

电压源逆变电路和电流源逆变电路是两种主流逆变电路设计思路,其中,电流源逆变电路由于使用了电抗器来缓冲无功功率,所以其产生电流为方波,这种设计会导致高压源的高压不稳定等问题,所以我们采用电压源逆变电路的设计思路。由于该设计通过使用了电容器来缓冲无功功率,可以保证电压输出为方波,这种结构保证了X射线高压发生器输出高压的准确性和稳定性,从而满足了X射线的辐射防护方面的要求。而合理的选择参数又是其中的技术难点,需要激励电路和缓冲电路的参数的互相配合。同时,将半桥式激励电路优化为全桥式激励电路,可以有效的提高X射线逆变电路的工作功率,并有效地促进了X射线源的小型化的发展,但由于增加了电路的元器件,使逆变电路的设计复杂化,并且需要通过隔离变压器来隔离来自于驱动信号的电磁干扰。另外,在缓冲电路设计方面,主要采用了充放电型RCD缓冲电路来起缓冲作用,由于寄生参数是由电路结构和尺寸决定,所以缓冲电路的参数选择是需要通过试验来确定的。

X-射线论文 篇2

一．X射线简介：

X射线的发现：1895年，德国物理学家伦琴在做阴极射线实验时发现了X射线。

X射线的特点:使某些物质发出荧光；使气体电离、底片感光；具有极强的穿透力。此外，在本质上，X射线和可见光一样，都是电磁波，只是X射线的波长很短，其波长范围大致在0.01—10纳米之间。

X射线的产生：X射线是原子内壳层电子跃迁产生的一种辐射。当高速运动的电子在靶上骤然减速时，由于电子动能的转化，也伴随辐射X射线。通常通过以下步骤而产生X射线：

①.发射大量的自由电子，通常用热钨丝发射电子；

②.在真空中将自由电子加速以获得高速度，通常用20—60kV的高压电场来加速电子；

③.在高速电子流的运动路程上设置一个靶，是高速运动的电子受阻而突然减速，在靶面上就会辐射X射线。

X射线发生装置的基本原理示意图如下：

二．晶体物质简介： 晶体物质的空间结构具有一定的特征，即组成晶体的粒子（原子，离子或分子）的排列具有周期性和对称性。以食盐晶体为例：

晶粒外形具有直角棱边，微观结构上由Na+和Cl−彼此整齐排列而成的立方点阵NaCl晶体中，每个离子有六个相邻的离子，构成八面体离子间隔为0.5627nm，其晶体结构示意图如下：

从另一个角度来看，可以把晶体看成是由一组平行、等距、结构相同的原子组成。（为叙述简洁，广义的认为晶体由原子组成，下文亦是如此）总之，晶体内部的结构分配有一定的规则，这一点与光栅的结构具有相似之处。根据衍射的相关知识可以知道，只有当入射光的波长与障碍物可相比拟时，衍射现象才会明显发生。但是，一般光栅的光栅常数远远大于X射线的波长，由光栅公式：(a + b)sinθ = kλ, k = 0,±1,± 2„可以知道，各级明条纹对应的衍射角将很小，难以分辨，所以无法用一般光栅来观察X射线的衍射。但是晶体原子之间的间距约为0.1纳米数量级，与X射线波长数量级相当。所以天然晶体可以看做是光栅常数很小的空间三维衍射光栅。

三．晶格的X射线衍射：

劳厄斑：

1912年德国物理家劳厄设想将晶体作为三维光栅，设计了一个如下的实验：

从上衍射图可以看出：X射线经晶体片衍射之后使底片感光，得到一些规则分布的斑点，即劳厄斑。因为晶体是很多组平行晶面，所以劳厄斑由空间分布的亮斑组成。劳厄斑的出现就是X射线通过晶体点阵发生衍射的结果。

X射线晶格衍射的原理： 劳厄实验之后，英国物理学家布拉格父子提出了一种比较简单的方法来说明X射线的衍射。（实际上，劳厄也解释了劳厄斑的形成，但他的方法比较复杂）他们将晶体空间点阵简化，将晶体当做反射光栅来处理。如下图：

对于以θ角掠射的单色平行的X射线投射到晶面间距为d的晶面上时，在各晶面所散射的射线当中，只有按反射定律入射的射线的强度为最大。从图可以看出，由上下两晶面所发出的反射光的光程差为：

AC+BD=2dsinθ

当光程差满足布拉格公式：

2dsinθ= kλ,k=1,2,3„.衍射加强，形成光点。

X射线衍射方法：

X射线产生衍射的必要条件是入射的X射线的波长λ与它的晶面的夹角θ必须满足上面的布拉格方程。因此，为了实现衍射，可以让这两者在实验的时候连续的变化，以便找到符合布拉格方程的机会。根据改变这两个变量的方式，可以分为以下三种主要方法：

①.劳厄法：

将一束连续X射线入射到固定的单晶体上，晶体的每一组晶面的布拉格角都是固定不变的。这时每组晶面都选择并衍射X射线束中能满足布拉格方程的特定波长，故衍射光束由不同波长组成。②.转晶法：

让单晶体的某晶轴垂直于单色X射线，晶体可以绕选定的晶向旋转，并环绕转轴安排一张圆柱形底片（用于感光）。拍照时，不断旋转晶体，某组晶体某一位置正好与射线光束满足布拉格角度时，便会产生一个衍射线束，在底片感光留下衍射图样。③．粉末法：

将晶体的粉末或多晶体安防在单色X射线中，由于晶粒的无规则取向，相当于方法2中的围绕着所有可能的轴旋转单晶体。由此而形成以入射线束为轴的衍射圆锥，可用感光胶片拍摄下来。

四．X射线衍射的应用：

生命科学中的应用：

早在1938年，布拉格看到研究生佩鲁兹所拍摄的血红蛋白的衍射照片时，他就判断可能可以用X射线衍射来推测出它的结构。此后，英国青年生物学家沃森和英国物理学家克里克在参考了伦敦大学威尔金斯和富兰克林所获得的DNA的X射线衍射图谱之后，提出看DNA的右手双螺旋结构。在生命科学研究中，利用晶体衍射技术来确定生物大分子（如蛋白质和核酸）结构的基本思路是：

利用X射线作为衍射波源，通过大分子后形成一定的衍射图纹，通过对衍射图纹的分析与测定，反推出大分子的结构模型。DNA结构的测定就是这一思路的成功应用。医学上的应用：

X射线具有很容易穿过由氢、氧、氮、碳等较轻元素组成的肌肉组织，不易穿透骨骼的特点，可以应用于医学上的X射线透视。下图为伦琴夫人的手的X射线透视图：

物理学上的应用：

①.如果晶格常数已知，可以用来测定X射线的波长，进行伦琴射线的光谱分析；

②.如果X 射线的波长已知，可以用来测量晶体的晶格常数，从而分析晶体的结构。

五．参考资料：

①.《大学物理》，经济日报出版社，P544，“晶体对X射线的衍射”；

②．《现代光学实验》，南开大学出版社，P278，“X射线分析”；

80年前的X射线致癌事件 篇3

即使在今天看来，1923 年7 月27 日《纽约时报》上的一篇寻物启事仍然具备惊悚效果：“寻实验室丢失的4 只田鼠，无论死活。田鼠身体右侧均有科学实验造成的圆形疤痕。如能奉还，主人盖瑟博士将不胜感激，赏银每只20 美元。”估计翻遍整个纽约，当时也没几个人认识盖瑟博士。从此后发生的事情来看，这多少是个遗憾——如果有人熟悉艾伯特•C•盖瑟（Albert C.Geyser），并从这里注意到这些老鼠身上的细节，也许就能避免那个时代的一场医疗灾难。

意外的功效

1895 年，德国人伦琴发现了一种新的射线。伦琴的发现后来导致了放射性以及电子等等的一系列发现，将物理学带入了一个更广阔的天地。但在最初，包括伦琴本人在内，对这种射线的性质并没有太多了解，也正因为如此，他才将射线命名为X。

就是在这种认识还处于一片混沌的状态下，医学界对X 射线盛况空前的大胆尝试开始了。对当时的医生们来说，X 射线本身极强的穿透性让它带有了某种神秘色彩。无论是癌症还是肺结核，医生们希望通过这种陌生的射线来解决各种疑难杂症。随着射线研究的遍地开花，很快人们就有了新的发现。1899 年，奥地利物理学家里奥波•弗兰德（Leopold Freund）在实验中注意到，被射线照射过的人有一个共同点，就是毛发会脱落。“只需用手轻抚，体毛就会成片地掉下来。”弗兰德向人们宣布说，“显然，我们找到了一种无痛脱毛法。”

将X 射线应用于美容，这在今天无论如何是难以想象的事，但在100 多年前，欧洲和美国的各种医疗机构对X 射线脱毛可以说“如获至宝”。在美国，有报道称，肯塔基州一个“胡子拉碴”的女人被“漂白”了。通过类似的各种新闻故事，人们惊喜地看到，X 射线正在赋予身边的女人们完美的皮肤。这太有宣传效果了，零星的负面报道几乎被忽略。

康奈尔管的利润空间

当所有人都热衷于谈论X 射线的奇异功效时，盖瑟还在康奈尔医学院（Cornell Medical College）里默默无闻。像很多人一样，他对X 射线抱有一种莫名的热情，并急切地希望将X 射线运用到医疗实践中去。只是，等到盖瑟下手时，X 射线一片大好的形势已然是明日黄花——慢慢地，有关的专家开始提醒人们，频繁地暴露在射线的照射下是一种危险行为。不过这样的提醒客观上仍留有一定的余地，那就是照射的频率。此时，虽然盖瑟的左手已经因为滥用射线而灼伤，但是他相信只要控制了量，X 射线应该是安全的。

1908 年4 月12 日，《纽约时报》上刊登了一篇简短的文章，康乃尔医学院的一位教师发明了一种新的射线管。由于用铅材料作了必要的遮挡，这种被称为康乃尔管（Cornell Tube）的新设备能够适当控制X 射线的强度，从而让X 射线“不再是危险的。”从这篇报道中，当地的医学协会发现，盖瑟已经用康乃尔管进行了5000 多次临床治疗。协会立即派律师找到盖瑟，警告他注意，“使用X 射线之前，建议你先搞清自己在做什么。”

盖瑟当然不知道自己在做什么。他仍坚持认为X 射线是去除体毛的最佳工具。1924 年，建立在一种名为Tricho 的设备基础上的Tricho Sales 公司成立了。盖瑟开始大张旗鼓地推广自己的除毛业务。有关Tricho 系统的广告很快在美国和加拿大铺天盖地。“还在为身体上多余的毛发而烦恼？一种无需打针、无痛的全新治疗手段将为您带来福音！”人们一时有点搞不清Tricho 到底是什么，甚至在某些地区，一些不实的宣传也出现了。比如在加拿大，广告向妇女们许诺，他们的体毛将得到安全的去除。这种疗法是如此安全，以至“医生们的妻子、女儿都在用它。”人们模糊地相信，只要有一束光打到自己身上，他们的皮肤就会光溜得多，尽管对这种光到底是什么，他们仍然一无所知。

以Tricho 系统为基础，盖瑟在很多城市都开设了特殊门诊，两年内就超过了75 家。雇用的设备操作员只需要两周的培训就能上岗。前来脱毛的女士们需要坐在一台红褐色的设备前，将需要脱毛的部位，包括脸部对准仪器上的一个小窗。当电源打开，设备启动，除了轻微的嗡嗡声之外，似乎什么也没有发生。几分钟后设备会自动关闭，而女士们的生活则被再谱新篇。

射线之祸

盖瑟的生意能成功，在于不只是他自己，当时全世界都没搞明白X 射线到底怎么回事。但这样的好事显然不会持续太久，麻烦开始于1926 年。一名叫作艾达•托马斯（Ida Thomas）的客户起诉盖瑟的儿子，弗兰克•盖瑟(Frank Geyser)，向法院提请高达10.739 万美元的伤害赔偿。起因是在1920 年，她曾花739 美元在弗兰克•盖瑟的门诊接受过面部脱毛治疗。每个女人都追求姣好的仪容，追求与众不同。艾达•托马斯选择了X 射线脱毛，结果她真的与众不同了！她的面部皮肤莫名其妙地增厚，并出现了难以计数的皱纹。

艾达•托马斯并不是一个特例。各地的医生们发现，受害者的数字此后开始不断增长。这些女性身上都有着类似的特征：皱纹、色斑、感染、溃疡，甚至皮肤癌。这几乎成了后来界定X 射线伤害的标准。1929 年7 月，美国医学会（AMA）决定正式对Tricho 疗法提出谴责。然而艾伯特•C•盖瑟并没有从商业成功的迷梦中醒来。面对踯躅不前的女性客户，他一方面找到当年因拍摄歌舞片《淘金百老汇》而出名的女演员安•柏宁顿（Ann Pennington）为Tricho 代言，另一方面试图以自己清白的学术经历来强化Tricho 的科学性。事实上，稍做细致的调查就会发现，虽然盖瑟所在的康乃尔医学院确是一家享有声誉的学术机构，但从盖瑟的研究模式上却绝对看不出多少科学的态度。盖瑟的科学研究有个固定模式，那就是对一种技术“保持忠实”：不管是什么病，他都只用一种方法来治。比如电击法，在盖瑟这里，它既能用来治疗哮喘，又能治疗淋病。

在美国医学会的会刊上，有越来越多的文章开始讨论新近出现的皮肤科病例，谴责声不断。然而作为事件中的核心人物，盖瑟此时已经是享誉世界的放射医学领域的名人，从主观上已经很难接受自己的发明会危及患者健康的事实了。不管盖瑟本人怎么想，截至1929 年，曾经通过康乃尔管接受大剂量放射性照射的美国女性超过了1%。部位基本集中在面部和手臂。在这些人当中，个别人甚至曾经接受过多达50 次的放射治疗。令人担心的是，由于一个人所受的辐射剂量与辐射源距离皮肤表面的远近有关（与距离的平方成反比），因此即使是无意间挪动过一下坐姿，也有可能两倍甚至三倍地增加受辐射的剂量。Tricho的常客们无疑成了此次医疗事件中最大的受害者。

过度照射X 射线的危害性被披露后，盖瑟的Tricho Sales 公司面临着高达数百万美元赔偿官司，只得在1930 年宣布破产。但在美国和加拿大，对X射线的滥用并没有停止。Tricho Sales 公司的倒掉，给了更多小公司机会。不过，这些新公司都采用了更隐晦的名称，比如某某皮肤研究 院、某某皮肤实验室之类，以给人安全感。1940 年，旧金山市的警察闯入一家街头诊所，他们原本以为这是一家秘密从事堕胎的黑诊所，但实际上它是做脱毛生意的。事后的进一步调查发现，这类诊所还有很多，并大多只接受暗中的现金交易。这样的情况一直持续到20 世纪50 年代。

X射线高压控制功能 篇4

现在国内生产的高压控制器都是用各种型号的触摸屏控制, 来完成对管电压、管电流、开高压时间、故障报警等命令, 这种X射线高压控制器体积大, 操作十分不方便。但随着现代科技的发展, 我们采用计算机把所有的操作界面嵌入到电脑显示屏中, 操作者可以能过电脑就是以进行操作, 这样操作者可以通过计算机完成整套X射线开高压及图像处理操作, 大大提高检测速度及系统的安全性。

2 X射线高压控制功能介绍

X射线高压控制就是去掉以往用的触摸屏, 把触摸屏内的所有功能嵌入到计算机中, 把触摸屏的界面在计算机中显示, 如设定管电压, 管电流的值可以自行设制参数大小, 可以对焦点进行选择, 拍片时可以对曝光时间进行设定。开/关高压, 操作者在也不用左右操作, 只要用图像处理的电脑就可以实现。通过计算机与PLC相通讯来达到数据交互来达到管电压, 管电流可控。动态实时采集管电压与管电流, 并在X射线控制软件中显示出来。

在状态显示栏内可以显示几种功能, 第一种是X-射线在没有开高压时显示绿色的, 当开高压以后就是闪烁黄绿显示, 第二种是本系统训机与以网训机一样, 第三铅门连锁, 第四种是故障显示, 故障显示中包括水温保护, 流量保护, 如出现故障会在计算机上显示文字提示。操作者对X射线高压控制操作界面简单易懂, 最大限度的减少操作步骤, 最快速度的达到操作人员的最终需求。

3 计算机软件设计

计算机通信协议约定:

我们选择比较实用开发同期短, 面相对像编程, 它专用在.NET Framework平台上进行开发的一门新型编程语言, 这种高级语言是C#.NET。由于计算机上带有标准串行通信接口RS232, 而西门子S7-200PLC通信接口是RS485, 这两种接口通讯传输方式不同, 所以要想计算机与PLC进行通信, 还得要RS232转换成RS485电缆一根, 这样计算机与S7-200PLC可以相互通信, 计算机能够快速S7-200PLC获得所需的通讯数据, 这就是通信。通信定义是计算机与外界的信息交换, 而通信协议是指通信双方的一种约定, 约定包括数据格式, 同步方式, 传送速度, 传送步骤, 检测纠错方式, 以及控制字符等问题做出统一规定, 通信双方必须共用遵守, 因此也叫做通信控制规程。西门子S7-200 PLC之间或者PLC与PC之间通信有很多种方式:

3.1 自由口通信

自由口通讯是通过用户程序可以控制S7-200CPU通讯口的操作模式。利用自由口模式, 可以实现用户定义的通讯协议连接多种智能设备。通过使用接受中断, 发送中断, 发送指令 (XMT) 和接受指令 (RCV) , 用户程序控制通讯口的操作。在自由口模式下, 通讯协议完全由用户程序控制。通过SMB30 (口0) 允许自由口模式, 而且只有在CPU处于RUN模式时才能允许。当CPU处于STOP模式时, 自由口通讯停止, 通讯口转换成正常的PPI协议操作。

3.2 PPI点对点通信

西门子的PPI (Point to Point) 通讯协议采用主从式的通讯方式, 一次读写操作的步骤包括:首先上位机发出读写命令, PLC作出接收正确的响应, 上位机接到此响应则发出确认申请命令, PLC则完成正确的读写响应, 回应给上位机数据。这样收发两次数据, 完成一次数据的读写。

3.3 MPI多点通信

MPI可以是主从协议或主主协议。协议如何操作有赖于设备类型。如果是S7-300CPU, 那么就建立主主网络, 因为所有的S7-300CPU都是网络主站。如果设备是S7-200CPU, 那么就建立主从连接, 因为S7-200CPU是从站。地址数据区校验区结束符MPI总是在两个相互通讯的设备之间建立连接。一个连接可能是两个设备之间的非公用连接。另一个主站不能干涉两个设备之间已经建立的连接。主站为了应用可以短时间建立一个连接, 或无限的保持连接断开。

4 计算机软件及PLC程序设计

在编写代码前, 需要你对整个控制系统工艺结构要了解, 编写控制系统工艺结构流程图, 了解通讯协议报文格式或制定通讯协议报文格式, 制定通讯传输速度是多少, 这是前期开发程序条件。由于我采用通讯报文格式是西门子标准通讯报文格式, 因此我在编写代码时候必须以西门子报文格式为准。每组数据都包含特殊的起始和结束标志位、源于站地址和目的站地址、数据长度、数据完整性检查几部分。只要相互的波特率相同, 三个协议可在同一网络上运行而不互相影响。

(1) 读写申请的数据报文格式如图1。

(2) PLC接收到读写命令, 校验后正确, 返回的数据格式为E5H。

(3) 在采用上位机与PLC通讯时, 上位机采用C#.NET编程, 计算机采用PC/PPI电缆编程连接口, 通讯系统采用主从结构, 上位机遵循PPI协议格式, 发出读写申请, PLC返回相应的数据到计算机内存空间。

通过内置软件控制门控制发送数据, 避免传输线拥堵问题, 这个我可以告诉你, 是不行的, 因为西门子PLC不支持这个功能。为了避免出现PLC没有响应或误动作或读取数据不准确的情况, 只有设定合理时序然后再传输数据, 使得第一条指令与第二条指令有一定时间差, 这样就可以避免PLC没有响应等一些问题。

总之, 该系统具备与计算机图像处理软件集成在一起使用, 也可以分别单独使用该软件。代替触摸屏后操作者不用两边操作, 直接通过电脑能完成图像处理软件操作及开关高压操作, 大大提高检测速度及X射线高压控制系统的安全性。

摘要：X射线高压控制器是一种开关高压的操控平台, 通过编程逻辑控制器 (PLC) 将操控平台嵌入到计算机显示上, 来实现对X射线高压开关等功能的控制。

X射线衍射的应用 篇5

X射线衍射的应用

在X射线衍射的应用中，经常涉及到点阵常数的精密测定、X射线物相分析以及X射线应力的测定。如固溶体的晶格常数随溶质的浓度而变化，可以根据晶格常数确定某溶质的含量，而且晶体的热膨胀系数以及物质的内应力都可以通过点阵常数的测定而确定。另外，在金属材料的研究中，常常需要通过点阵常数的测定来研究相变过程、晶体缺陷等，有时甚至需要对点阵常数的精密测定。X射线的物相分析是一项广泛且有效的分析手段，在地质矿产、耐火材料、冶金、腐蚀生成物、磨屑、工厂尘埃、环保、考古食品等行业经常有所应用，如区分物质同素异构体时，X射线的分析非常迅速，已证实Al2O3的同素异构体有14种之多。在测定应力时，X射线具有有效的无损检测方法，照射的面积可以小到1~2mm的直径，即可以测定小区域的局部应力。点阵常数的精确测定 1.1 传统的测量理论

我们对晶体的点阵常数进行精确测定，主要还是利用X射线技术来进行测量。在测量中所用到的最基本的公式就是晶体衍射的布拉格方程：

2dsin=n

其中，d为晶面指数为(hkl)的面间距，为衍射角，也称布拉格角度，为所用X射线的波长，n为衍射的发生级数，布拉格衍射方程可以确定出多级衍射情况，但是，级数越高，所得到的衍射强度越小，光谱分析越不明显，误差也就越大，所以，在点阵常数的精确测定中，真正起作用的就是级数较低的情形。点阵常数的精确度取决于sin的精确度，而不是测量值的精确度，当越接近90°时，对应的测量误差△的△sin值误差越小，由此计算点阵常数也就越精确。对于布拉格方程的微分式分析作个微分近似处理得：

△d/d=△/-cot*△

如果不考虑波长误差则：

△d/d=-cot*△

由此可见，由布拉格角度所引起误差是一个与余切函数相关的函数，显然，布拉格角度越小，所引起误差就越大。从精确度角度考虑，我们所选择的布拉格角度处于20°～35°这样的一个范围。当然了，该实验的误差还有如下几个方面：仪器的固有误差；光阑系统和准直误差；光束几何误差；物理因素误差；我们主要考虑的是折射误差。

X射线衍射的应用

起的误差：

式中：x为焦点沿着测角仪园的切线偏离2=180°切点的距离；S为试样表面偏离测角仪转轴的大小。

(4)布拉格角测量误差：

式中：△M为衍射线条位置角处测量偏离值。

(d)消除误差的方法

为使测量系统误差尽可能地减小，必须专注地调整仪器；选用弯曲晶体单色器氟化锂(LiF)、莹石(CaF)与衍射仪联用，以获取单色X射线；由于射线束有一定发散度而引起线条宽化，且使线条外形畸变使线条产生位移而带来误差，故可选用小孔径光阑(Ø=0.15~30mm)减小射线束的发散度而使线条锋锐。还可以通过精确地测定布拉格角根据线形情况可选取三点抛物线拟合法、三点抛物线法和P4/5中弦法。也可以采用外推图解法确定点阵常数，以及折射校正和温度校正。

(e)结论

运用X射线衍射仪法，分别以3种方法测定布拉格角，得到了光谱纯铜(Cu)相应的点阵常数a值，结果表明它们符合较好。若取3者平均值(a0)=3.614 65×10-10m与文献值(20℃)aCu=3.614748×10-10m比较，两者相差绝对值 |a0-aCu|<0.0001×10-10m也较令人满意。在一般情况下，可替代照相法来测定物质的点阵常数[3]。X射线的物相分析

物相分析是指确定材料由哪些相组成和确定各组成相的含量。物相是决定或影响材料性能的重要因素，因而物相分析在材料分析与科学研究中具有广泛的应用。物相分析主要包括定性分析和定量分析两种。物相定性分析的任务是鉴别待测样由哪些物相组成。注意，物相分析通常不是成分分析。一般化学分析可以得出试样中所含的元素种类及其含量，但却不能说明其存在状态。例如，有两种晶体物质混在一起，经化学分析可知混合物中有Ca2+、Na+、Cl-及SO42-，但不能确定究竟是哪两种晶体。用X射线物相分析可以确定它们是CaSO4和NaCl，还是Na2SO4和CaCl2。2.1定性分析

X射线衍射的应用

Al6Si2O13的衍射图谱完全吻合，说明二者为同一种物相，待测样品的主晶相为莫来石Al6Si2O13。2.2 定量分析

物相定量分析就是确定材料中各组成相的相含量。常用的定量分析方法有外标法、内标法、K值法及参比强度法等。物相定量分析的依据是：待测相的X射线衍射强度与该相在试样中的含量成正比，与多相混合试样的质量吸收系数成正比。下面重点绍一下常用的内标法和外标法。

(a)内标法

在样品中混入一定量的已知物质，测定已知物质和被测物相的衍射强度，以其强度比作图，可得样品的平均质量吸收系数的变化值。其基本公式为：

式中：Ii—复合试样中i相的某衍射线强度；

Is—复合试样中内标相s的某衍射线强度； K—比例系数；

wi—待测样中i相的含量。

上式表明，在待测样品中加入一定比例的内标物质时，被测相的含量wi与衍射线强度比Ii / Is呈线性关系。若以这种方法作出定标曲线，则在被测样品中每次以一定的比例加入标样，以此法计算两衍射线的强度比，作出一系列对应的检量线，就可以作定量计算了。用内标法定量，每定量一相需作一条标准曲线，定量多相需作多条标准曲线，故定量工作需花费大量时间。

(b)外标法

外标法是用对比试样中待测的第i相的某条衍射线和纯i相(外标物质)的同一条衍射线的强度来获得第i相含量的方法。假设试样为两相系统，设两相的质量吸收系数分别为(μm)i和(μm)j，含量分别为wi和wj，则μm=(μm)iwi+(μm)jwj，那么经过推导可得：

由此可见，在两相系统中若各相的质量吸收系数已知，则只要在

X射线衍射的应用

出被测样品中残余石英的含量为 0.56%。2.3小结

X射线衍射法以其方便、快捷、迅速的优点赢得了众多科研、生产人员的青睐，X射线衍射仪已经广泛应用于科研部门和实验室，成为进行晶体结构分析的主要设备。采用X射线衍射法可以对耐火材料进行物相定性分析和定量分析，为耐火材料的生产研发提供科学依据。随着技术手段的不断创新和完善，X射线衍射技术在材料分析领域必将有更广阔的发展前景。

在多相混合物的图样中，属不同相分的某些衍射线条，可能因晶面间距相近而互相重叠，故待测物质图样中的最强线条实际上可能并非某单一相分的最强线，而是有两个或两个以上相分的某些次强或三强线条叠加的结果。在这种情况下，若以该线条作为某相分的最强线条，将找不到任何对应的卡片。

要在众多的卡片中找到满足条件的卡片，是一件相当复杂而繁锁的工作。目前，虽然可以利用计算机可以进辅助检索分析，但仍然难以达到满意的结果。对定量分析来说，还要进行一系列复杂的实验过程，并且在配制试样、绘制定标曲线或者K值测定及计算，都是一件复杂而艰巨的工作。

一种可能解决方法：在物相定性初步分析的基础上，从相反的角度出发，对定分析的初步结果，利用计算机对标准数据(PDF卡片)进行多相图象拟合显示，绘出衍射角与衍射强度(2~I)的模拟衍射图象曲线。通过调整每一物相所占的比例，与衍射仪扫描所得的衍射图谱相比较，从而更准确地得到定性和定量分析的结果。这样，免去了一些定性分析和整个定量分析的实验和计算过程，同时节约了时间，并消除了X—射线对人体的危害[5]。

X射线应力的测定 3.1残余应力测量方法

现有的残余应力测量方法，按照其对被测构件的损伤程度可分为有损和无损两大类。破坏性的测量方法包括取条法、切槽法、剥层法、钻孔法、盲孔法等，都属于应力释放法的范畴。非破坏性方法包括激光干涉法、云纹分析法、X射线衍射法、中子衍射法、磁声发射法和超声波法等。切取或切槽法是将切取或切槽部位的应力完全释放，由切取部位所显示的变形来求残余应力。钻孔法是在存在残余应力的板

X射线衍射的应用

X射线法是根据晶体中的晶面间距变化引起X射线最佳衍射角的变化来测定残余应力的一种无损测试方法。油气输送焊管残余应力测试试验所用X射线应力分析仪为美国X2001型, Cr靶。由于受管径尺寸限制, X射线应力分析仪无法测试焊管内表面的残余应力。

X射线法测试采用的X射线在钢铁中的穿透深度仅为8μm左右,测试的只是管壁外表面极薄一层的应力状态,因而对表面状态非常敏感。而焊管表面状态经常由于挤压和碰撞而改变,其应力分布较复杂,所以X射线法的测试结果比较分散、杂乱,具有较大的随机性(如图3)。另外,焊管最外表面处于平面应力状态,一般认为材料表面屈服强度仅为整体屈服强度的一半,或仅等于材料的疲劳极限强度,而X射线法实测残余应力数据普遍偏低,极大值约300MPa,仅为其它方法所测试的极大值的一半。综上所述, X射线法测试结果只反映焊管表面的应力,没有全面揭示焊管残余应力,其测试结果不适合焊管残余应力的分析和研究[8-9]。

图3 X射线法测试残余应力结果图 参考文献

[1] 周玉,武高辉.材料分析测试技术材料X射线衍射与电子显微分析[M].哈尔滨工业出版社,2007,8 [2] 周凤胜,徐兰英.精确测定点阵常数的探索[J].黄山学院学报,2006,8(5):23-24 [3] 陈高恩,薛殿麒,郭承铭.用X射线衍射仪法测定纯铜点阵常数[J].中南民族学院学报,1998,17(4):27-31 [4] 田志宏,张秀华,梅鸣华,等.Dmax-ⅢB型X射线衍射仪在耐火材料物相分析中的应用[J].工程与试验,2008,4:32-35 [5] 屈晓田.X射线衍射物相分析的一种简单方法[J].山西大学学报（自然科学版）, 1998,21(2):132~136

x射线“双子星” 闪耀十一年 篇6

它们互补的观测能力使得天文学家可以获得天体的高分辨率图像并且精确测量宇宙X射线的能量。在首次发现太阳系外x射线源不到50年的时间里，这两架望远镜在灵敏度上的提高堪比在过去的400年中最强大的光学望远镜对人眼的提高。而“钱德拉”和“牛顿”所做出的重大发现也正在改变21世纪的天文学。

通常，宇宙中的X射线都是在极端条件下产生的。例如，中子星和黑洞周围的强引力场和磁场，或者是星系团中的星系际激波。因此对X射线的探测可以告诉我们许多宇宙中极端现象的信息。由于在分辨率和灵敏度上较以往提高了10倍，“钱德拉”和“牛顿”为许多存在已久的问题以及新的开放研究领域带来了希望。

太阳系天体

通过多种方式，来自太阳的高能粒子与辐射会和行星、卫星以及彗星的大气相互作用会发出X射线。“钱德拉”和“牛顿”已经观测到了来自金星、地球、月亮、火星、木星及其卫星、土星及其光环以及许多彗星的X射线辐射。

电荷交换是太阳系天体产生x射线的一大重要机制。当太阳风中的高能电离原子和中性原子碰撞的时候会俘获电子进入激发态。当它向低能态跃迁的时候就会发出x射线辐射。

彗星的x射线光谱可以用来测量它的气体流失率并且探测太阳风。在“牛顿”和“钱德拉”之前，彗星X射线辐射的成因备受争议。现在观测和理论研究已经证明，太阳风中高度电离的离子和彗星中中性原子的电荷交换碰撞是这些现象的最佳解释。

“钱德拉”和“牛顿”还发现了金星和火星外大气层中电荷交换的x射线辐射，由此也可以从远距离上测量这些行星整体的气体流失率。此外，它们还通过太阳X射线所发出的荧光和散射研究这些行星的大气。

诸如地球、木星和土星这样具有磁场的行星会通过极光活动来产生x射线。“钱德拉”发现木星产生的x射线会随时间改变。这些X射线极光并非来自原先所预期的紫外极光区，而是来自木星极区附近的高纬度地区。另外，“牛顿”的观测发现，木星极区磁层是一个复杂的电流系统，现有的模型并不能很好地解释观测到的现象。

单颗恒星和恒星形成区

虽然恒星星冕的x射线辐射仅仅是其整个辐射的一小部分，但X射线观测已经证明它是研究恒星磁场活动的理想工具。 在“牛顿”和“钱德拉”之前，来自大质量高温恒星的X射线辐射通常被认为是由于恒星吹出的星风中激波的碰撞所造成的，因此远离恒星的表面。但新的观测显示并非完全如此。

此外， “牛顿”的金牛分子云扩展巡天(xEST)和“钱德拉”的猎户超深场计划(COUP)则致力于研究拥有许多年轻·匣星的恒星形成区。

金牛分子云中缺乏大质量的高温、蓝色恒星，它孕育的大多是1个太阳质量左右的低质量恒星。在这一环境下，恒星会孤立或者以非常小的群体的形式形成。金牛分子云中包含有许多金牛T型恒星，它们是仍然处于引力收缩阶段的极为年轻的恒星，代表着类太阳恒星介于原恒星和中年恒星之间的阶段。

XEST的观测显示，金牛T型恒星会发出大量能量较低的x射线。这被认为是它们在吸积周围的物质时由磁场所产生的。

与金牛分子云形成对比的是，猎户星云是恒星成群形成的原型，成百上千的低质量恒星会在大质量恒星周围形成。COU P的图像显示了来自褐矮星、原恒星和恒星的x射线辐射，它们普遍都存在着X射线耀斑。

类似于太阳表面的耀斑，这些耀斑都是恒星表面磁场重联的结果。成形前的恒星可以产生强烈的耀斑，其强度和出现的频率都是太阳耀斑的1 00倍。年轻恒星耀斑的x射线也可能控制着着其周围行星盘中的离子，这也许会影响行星的形成以及它们是否适合生命的出现。

超新星遗迹和恒星质量黑洞

大质量恒星的最终阶段是由恒星坍缩而导致的超新星爆发。坍缩过程中释放出的巨大引力能会使得恒星的绝大部分以每秒数千千米的速度被抛射出去，而在其中心则会留下一颗中子星或者黑洞。这一过程也会把重元素播撒到星际空间，这是构成生命的关键。

“钱德拉”、哈勃空间望远镜和斯皮策空间望远镜在不同时期对超新星1987A进行了详尽的观测。当它所发出的激波和周围物质环碰撞的时候就会发出X射线。“钱德拉”11年来的观测数据显示，超新星1987A的膨胀正在减速。

“钱德拉”和“牛顿”还仔细研究了其他超新星遗迹的温度、化学组成和结构。例如，“钱德拉”对超新星遗迹仙后A的观测预示超新星爆发中存在着湍流混合作用，会把原先位于内部的物质(例如铁)翻到外侧。对仙后A的观测还揭示出了其中一个可能是中子星的点源，这颗中子星的碳大气只有1 0厘米厚。

和大质量恒星超新星形成鲜明对比的是热核(1aN)超新星。如果一颗白矮星吸积了过多的物质或者和另一颗白矮星发生碰撞就会引发这一类的超新星爆发。对开普勒超新星遗迹的X射线观测显示它属于Ia型超新星。观测还发现，它的前身星在形成之后大约1亿年的时间里就损失了大约7个太阳质量的物质演化。如此快速地出现laN超新星实属罕见。

“钱德拉”和“牛顿”的观测还证明了超新星遗迹是重要的宇宙线加速场所。超新星遗迹RX J1713.7-3946和仙后A中快速变化的x射线辐射暗示电子可能还有离子被极为高效地加速到了高能态。

壳层型的超新星遗迹是由其自身的爆发过程所驱动的。而实心的超新星遗迹，例如蟹状星云，则是由年轻脉冲星吹出的星风所驱动的。 “钱德拉”和“牛顿”对它们的观测揭示出了许多的细节。

超新星遗迹和脉冲星星风在几千年之后就会变暗，但是如果这颗中子星或者黑洞是双星系统中的一员，那么它通过吸积伴星的物质会再一次成为×射线源。“钱德拉”详细研究了第一个恒星质量黑洞食双星系统M33-X7。这一系统包含了一个已知质量最大的恒星黑洞之一(约16个太阳质量)和一颗质量极为巨大的伴星(约70个太阳质量)。其中黑洞的轨道周期为3.45天而它到伴星的距离只有42个太阳半径，使用通常的恒星演化模型很难解释这些特性。假设黑洞的自转轴和双星系统的轨道面垂直，对光谱的分析就能精确测定出黑洞的自转参数。一个(不带电的)黑洞只需要质量和自转即可描述，这正是300万光年远的这一小行星大小的天体的完全写照。

超大质量黑洞

在星系演化的过程中会形成超大质量黑洞。大量的证据显示，绝大部分的大质量星系都包含有超大质量黑洞。它的质量和宿主星系的核球相关，预示了

星系和超大质量黑洞是共同演化的。银河系中心的超大质量黑洞和射电源人马A*重合，具有300万个太阳质量，在除了射电波段以外的波段上都极为暗弱。然而，“钱德拉”和“牛顿”已经探测到了来自人马A*的微弱X射线辐射。这可能是由于物质团块掉入超大质量黑洞而形成的快速x射线爆发。

通过不断地吸积周围的物质或者阶段性的吞噬大量的物质，超大质量黑洞会长大。“牛顿”、 “钱德拉”和德国伦琴卫星(ROSAT)在X射线波段以及在可见光和紫外波段对星系RX J1 242.6-1119A的观测发现，超大质量黑洞吞噬周围恒星可以解释观测到的持续数月甚至长达数年的x射线爆发。 “钱德拉”对星系N G C 6240的观测显示，它的中心存在两个活跃的超大质量黑洞，预计它们会在1亿年内并合。这一发现为星系并合的关键阶段以及超大质量黑洞的生长提供了直接的证据。

x射线观测还为研究超大质量黑洞视界附近的区域提供了有力的工具。“牛顿”对星系MCG-6-30-15中超大质量黑洞的观测显示，其铁发射线只能源于黑洞周围才有的强引力效应。“牛顿”还追踪了星系NGC 351 6中央大约3千万个太阳质量的超大质量黑洞视界外物质的运动，为天文学家监测这些黑洞视界周围几光分的区域提供了绝佳的机会。

暗物质和暗能量

在过去的1 0年中，探测宇宙的组成取得了巨大的进展。基于大量的天文观测建立了宇宙的和谐模型——宇宙中仅有大约4％为普通(重子)物质、23％为暗物质、其余73％为暗能量。X射线观测在其中起到了重要的作用。

“钱德拉”对并合星系团1E0657—558的观测发现，发出×射线的等离子体的分布有别于整个星系团的物质分布。这为暗物质的存在提供了直接的证据。

在更大的尺度上，哈勃空间望远镜和“牛顿”观测了一个1.6平方度的天区来测量暗物质和重子物质的三维结构。这一大尺度结构包含了一个随着宇宙时间生长的松散丝网结构。会发出x射线的星系团显示暗物质部聚集在这些细丝相交的地方。

“钱德拉”对星系团的观测还使用几种新的特有的方式精确测定了一些宇宙参数。通过测量星系团中的发出X射线的气体质量和总质量之比， “钱德拉”对宇宙暗能量的密度和状态进行了限制，这一结果和通过其他方法得到的相一致并且互补。

展望未来

很难预言“钱德拉”和“牛顿”在未来还会做出什么样的发现并且会产生哪些影响。但是，根据在过去的十一年中所取得的成就，天文学们相信它们更深入、更广的观测会带给我们更多的惊喜。未来的研究将囊括从中子星的亚原子组成到宇宙的大尺度结构的各个层面。

“牛顿”和“钱德拉”还将加强和地面以及其他空间望远镜的合作。例如，使用赫歇尔空间望远镜和阿塔卡玛毫米波大天线阵，综合X射线、红外和毫米波观测对于研究原恒星、年轻恒星和原行星盘而言是至关重要的。联合X射线和微波对遥远星系团的观测将能更好地确定暗能量的参数，它的一大核心目标是通过比较暗能量在宇宙膨胀和结构生长中的作用来检验广义相对论可能存在的失效之处。

X-射线论文 篇7

1. 传统设计思路所采用的射源油箱电路

传统设计思路在采用普通的多倍整流升压电路（图1），此电路下注电容在一个周期内仅在很短时间内获得电荷，而差不多在一个周期的时间内流失电荷，其纹波系数为：

Id为输出电流；

n为倍压级数；

f为工作频率；

C为倍压电容容量；

V0为输出电压；

其串联临界级数公式为：

其中um为变压器副边输出电压峰值

可以明显看出其缺点是：高压硅堆多级串联，高压纹波仍然比较大，带载能力差，高压不稳等。

2. 单向对称倍压整流升压电路

如图2所示，此电路同样第一级为变压器升压，第二级为高压硅堆整流升压。与普通多倍压整流升压电路相比，其优点是：整流输出电压纹波小，带载力增强，输出电压稳定，电路内部压降低，波动小，临界级数高，输出电压高。其缺点是：如果输出电压比较高，高压硅堆串联级数多，对绝缘耐压要求苛刻。此电路有两个升压变压器，中间柱电容在半个周期内获得电荷一次，而流失电荷时间不到半个周期，其纹波系数为：

Id为输出电流；

n为倍压级数；

f为工作频率；

C为倍压电容容量；

V0为输出电压；

可以看出，与普通多倍压整流升压电路相比，此电路高压输出纹波明显减小。

其串联临界级数公式为：

串联临界级数是普通倍压电路的2倍，其中um为变压器副边输出电压峰值。

3. 单向对称倍压整流升压电路对比传统设计电路的优势

虽然使用单向对称倍压整流升压电路会使得射源油箱的制作成本大大提高，但X射线类产品本身生产量有限，成本劣势不明显。但更好地纹波系数和带载、升压能力可以保证X射线源的良好稳定性，同时由于在实际的产品中优化了单向对称倍压整流升压电路，如图3所示，正负双向对称倍压整流电路其实是两路对称倍压电路的叠加串联，上半路对称倍压电路负责正向倍压整流升压，下半路对称倍压电路负责负向倍压整流升压；为了减小电路输出纹波，该电路采用两组高压变压器同时给上半路对称倍压电路和下半路对称倍压电路供电。两组高压变压器异名端都与地相连，作为正负倍压电路中心参考点。正负双向对称倍压整流电路，其正向倍压整流升压电路和负向倍压整流升压电路充放电原理一样，只是它们的充电电压和整流二极管方向相反。

这种结构进一步的保证了该电路具有较小的输出高压纹波系数、更强的带载能力、升压能力强、对高压绝缘要求低、变压器发热小、体积小。在同等的升压倍数下，其纹波系数理论上是单向对称倍压电路的近似0.5倍；升压能力是单向对称倍压电路2倍；在高压数值一样的环境下，其对绝缘要求是单向对称倍压电路的一半。

4.总结

X射线公诸于世 篇8

1896年1月5日, 在柏林物理学会会议上展出了很多X射线的照片, 同一天, 维也纳《新闻报》也报道了发现X光的消息。这一伟大的发现立即引起人们的极大关注, 并很快传遍全世界。X射线是德国物理学家威廉·康拉德·伦琴在做一项试验的时候偶然发现的。

1895年11月8日, 伦琴像往常一样, 吃过午饭后又钻进了实验室, 摆弄当时最奇特的光学仪器——真空的“克鲁克斯——希托夫管”。傍晚, 当他再次接通用黑纸包住的管子的电源, 以研究其产生的阴极射线时, 偶然发现约两米远的凳子上出现一片亮光。原来, 那儿放着一块做别的实验用的涂有铂氰化钡 (一种荧光物质) 的硬纸板。他觉得很奇怪, 是什么原因使这原来并不发光的纸板发光了呢?他敏锐地猜测, 很可能是管子发出的某种“东西”到达纸板, 使铂氰钡发光, 但不会是阴极射线, 因为它仅能穿透几厘米的空气。于是他关闭电源, 这时亮光消失, 如此反复几次, 证实了他的猜测。由于管子发出的“东西”性质不确定, 伦琴就把这种现象命名为“X光”——X是数学上通常采用的未知数符号。1896年1月23日, 维尔兹堡大学教授克里克尔称“X光”为“伦琴射线”。一项改变世界面貌的发现就这样诞生了。

X射线检测系统的演变 篇9

从容应对各类密度的食品

即食餐(无论是包装好的饭菜还是冷冻食品)的兴起对许多食品生产商产生很大的影响:生产商压实、包装好的饭菜包含多种密度食品,会导致X射线成像比较“乱”,从而对识别污染物带来新挑战。此类情况的发生对检测污染物的图像分析软件提出了更高要求,对于成像“杂乱”且密度不均匀的产品,X射线材质甄别(MDX)技术尤其有用,是解决该问题的不错办法。

MDX技术最初用于安全部门,能够通过化学成分来确定材料,并能检测和剔除以前无法检测的无机污染物,比如玻璃碎片、石块、橡胶和某些塑料。以前,在难度较大的产品应用中,X射线或任何其它常规手段均无法检测出产品中的异物。但是,新的产品检测系统现在采用MDX双能算法,现如今这种算法可显著提高污染物检测效果。

应用广泛的X射线检测系统,适应发展新形式

市场上初露头角的另一个趋势是不同形状的创新包装日渐增多,为了成功吸引购物者对产品的关注,食品生产商需要推出新式和创新型包装设计,比如特殊形状的食品容器和特殊纹理的玻璃瓶。这些创意设计旨在让消费者感受不同的包装,然而,这些变化也给食品生产商带来了挑战。生产商不得不调整之前校准、用于扫描标准类型包装的检测设备,以便能够准确地分析用于非典型包装形式的新形状、尺寸和材料。应用了最新技术的X射线检测设备可同时进行广泛的在线质量检测,比如检查灌装量、质量测量和检查缺件,以在分量超限时提醒生产商,从而避免浪费。曾经,玻璃罐、瓶子和复合材料容器等直立容器的底部是检测盲点。如今,采用不同光束几何形状的检测设备可从多个角度照射产品,从而轻松检查这些容器的底部。

生产商经常遇到一个类似的问题:在检测容器内的金属污染物时,锡罐或箔袋中的产品影响检测工艺。箔或金属包装食品中的金属和外来污染物是不可能用传统金属检测设备检测出来的。然而,随着X射线检测技术的发展,这个问题已得到解决,因为金属薄膜或箔包装对检测水平已没有显著影响。

持续升级,满足不断变化的需求

由于中国是全球最大的食品出口国之一,因此中国生产商迫切需要遵守国际食品安全法规和全球公认的食品安全标准。食品法规以及大型零售商的要求已经成为业内提高X射线检测工艺的动力,虽然不存在关于使用X射线检测指南的法律规定,但生产商仍有义务建立可靠、予以完整记录的产品检测程序。危害分析与关键控制点(Hazard Analysis Critical Control Point,HACCP)管理体系通过分析和控制生物、化学和物理危害来处理食品检测。生产商将HACCP管理体系贯穿于食品生产的各个阶段和制备工艺(包括检测、包装和分销)。

随着越来越多的创新包装进入食品市场,X射线检测设备将继续升级,以预测并满足不断变化的需求。同时,由于零售商要求更高,食品安全法规得以强化,产品生命周期每个阶段的合规性和可追溯性变得越来越重要。最后,所有产品检测设备将均需加以调整,既用作管理手段,又用作食品安全措施。

X射线检测:强制性工序 篇10

X射线检测进入新市场的通行证

食品安全法促进内销食品的质量提高

近年来食品事件在中国的频发加剧了消费者对食品安全的担忧。IBM最新调查显示:“有六成的消费者表示对自己所购买食品的安全性十分担心;而在美国10座城市接受调查的1000人当中, 有半数人表示购买已被召回产品的可能性较小, 只有55%表示对于曾召回受污染食品的食品生产放心”。这些不得不引起食品生产商的极度重视。

不仅如此, 中国新出台的食品安全法及针对食品标准、食品风险的控制办法以及新产品管理方法的附加细则更是对食品生产商提出了更严格的要求。中国的食品即使内销也要受到严格的法规、标准的制约, 如此以来, 食品生产商只有严格遵守这些法规、标准才能确保自己的产品进入更新、更严格的市场, 如商店、超市等。

严格的出口标准促使国内生产商更加重视产品质量

此外, 鉴于国外市场对食品的要求更为严格, 对于以出口来扩大市场占有率的企业而言, 在国内市场取得成功是其赢得更多国外市场必须实现的目标之一。在此之前, 中国的食品企业还未曾受到与欧盟或美国同样严格的食品安全法的制约。最近则发生了明显的变化, 食品企业要将产品出口到欧盟或美国, 必须出示其遵守严格工序、确保产品安全的证明。很多中国的食品生产厂商并未达到这样的水平, 以致许多国家/地区都在禁止进口某些中国产品, 并且食品生产商还要自行承担由此而产生的处置费用。

相信进口国的这些举动能够促使中国食品生产商开始非常严肃的对待产品安全和质量问题, 从而在出口食品之前更加主动的进行可靠的检验与测试。而要实现可靠的测试, 可靠的检测系统必不可少。例如, 在对物理污染物的检测方面, 一些生产商已经认识到X射线检测系统给他们带来的整体收益, 这对X射线检测系统的品牌发展将起到明显的促进作用。梅特勒-托利多的X射线检测系统专为满足全球安全标准而开发, 可以简单、出色的检测高速产品, 是物理污染检测的理想选择。

X射线检测系统有效规避商业风险, 降低成本

众所周知, 生产线上一些很细微的异常现象有时会造成毁灭性的故障。而经验告诉我们, 即便是非常细小的零散玻璃碎片也可能引发公关危机, 对品牌带来商业灾难。梅特勒-托利多的新型AXR系列X射线检测系统可同时应用高速检测单轨道与多轨道, 在不影响检测灵敏度的情况下对整条生产线进行整体及高效的检测, 帮助制造商规避风险。

除了确保产品的安全与质量, 规避商业风险, 生产商会考虑生产效率和成本问题。表面看来, 生产商会认为在生产线上额外添置一个监测系统会降低他们的生产效率。其实不然, 经过验证, 梅特勒-托利多最新X射线检测系统不仅效率高, 而且能够最大限度延长生产线的运行时间。例如, 目前已经在中国销售的梅特勒-托利多Safeline的AXR X射线检测系统就因其高速而广受赞誉。AXR X射线检测系统具有启动与产品切换极为快速的特点, 可以以500包/分钟以上的生产线速度自动识别并剔除污染物。此外, 该系统还可确保产品的安全和成本的有效性, 这些特点使其成为符合中国最新出台的食品安全法的绝佳系统。

X射线检测系统能够降低生产成本还体现在可同时执行多项检测任务上。例如, 漳州港昌罐头食品有限公司采用GlassCheK X射线检测系统能够在进行玻璃、石头、金属与高密度塑料等污染物检测的同时, 检查罐中填充量, 确保封口完好, 从而减少了浪费, 节约了成本。

X-射线论文 篇11

关键词：X-射线荧光光谱法 样品的制备方法 粉末压片法 熔融法

1 前言

X-射线荧光光谱法是一种应用非常广泛的分析方法，它已成为冶金、地质、建材、石油化工、医药卫生等等领域的重要分析手段。与其它的分析方法（如原子吸收、分光光度计、发射光谱等）相比较，作为过程控制，它无需对样品做特殊的化学处理，具有样品制备快速、便捷，测量成本低廉，在分析的过程中不易引入明显的系统误差、分析结果快速、准确等等优点。这种分析方法，分析的是样品的表面，激发只是在分析样品的浅表发生，所以制备出来的样品表面就必须具有代表性，样品表面的平均粒度和粒度的分布就要均匀，不能存在不规则的气孔、凹痕、划痕等，同时每一个样品的制样过程和制样步骤都必须有很好的重复操作性；用于制作工作曲线的标准样品、类型标准化样品和分析样品都要经过相同的制样处理过程。除此之外，由于样品在制备的过程中，需要经过多重步骤操作，所以就必须防止样品的损失和玷污，以确保样品的代表性，保证分析结果的准确性。

2 样品的筛选及研磨

2.1为了快速、简便、适合我们单位大批量电解质分析，同时也要根据电解质的性能以及电解车间对样品分析结果的要求，我室采取样品粉碎研磨、压制成片样，以便能满足生产单位的需要。

2.2 将电解车间所提供的电解质样品筛选，排除掉不适合分析的样品（不适合分析的需要重新取样），将合格的样品一一排号。（因为电解质样品是从槽中取出，冷却后随即制备样品分析，所以无需烘干。如果下雨，样品潮湿，必须经过烘干后，方能制样，以提高分析的准确度，同时又利于设备的保养。）然后将样品破碎成小块状，剔除样品表面的碳渣，浮灰，氧化铝粉末等杂质，放入研钵中研磨。

2.3 为了避免在研磨的过程中引入痕量的杂质，我室采用碳化硅研钵，既耐磨，同时也可避免研钵本身含有待测元素而引入痕量的杂质进入分析。

2.4 在研磨样品时，研磨机研磨的时间对研磨出来的样品粉末粒度、均匀性都很重要。一般来说被分析样品的粉末粒度越小，分析线的强度就越高，原子序数越小的，对样品粉末粒度越敏感；即便是同一种元素，它的粉末粒度越小，制成的样品稳定性就越好，分析结果准确度就会越高。为了减小样品粉末粒度对样品分析结果的影响，同时也保证与标准样品粉末粒度一致，消除系统误差，经过多次试验，我室采用研磨样品时间为45秒，既不浪费时间、浪费资源，同时也可控制研磨出的样品粉末粒度小于200目，以保证分析结果的准确性。

2.5 每个样品研磨完毕，进行压片，剩余部分留取保留样，以备复查。进行下一个样品的研磨之前，必须要将研钵彻底清理干净，防止样品之间互相污染，而影响分析结果的准确性。

3 标准样品的选择

3.1 X-射线荧光分析做为一种相对的分析方法，它是与组成固定、元素含量准确、可靠的标准样品相比较而来。这就需要标准样品中的待测元素含量准确、可靠，且呈阶梯分布，其物质体系与待测物质体系一致，物质的化学组成和物理性质与待测物质一致，且其物理性质稳定，便于长期保存使用，它的测量范围能够包含待测物质中所有元素含量的最大值和最小值。

3.2 通过对本厂电解槽中电解质的定性扫描，我室购置了广西平果铝自己焙烧的电解质标样。其标样的物质组成与我室扫描到的电解质的物质组成一致，这一点非常重要。因为在物质体系中，纯物质的元素分析线强度随颗粒的减小和压力的增大而增大；而对于多元体系来说，影响的结果就不是确定的，而这些影响可能引起某些元素的分析线强度增加但同时另外一些元素的分析线强度却在减小。为了消除这些影响，在粉末压片法中，就一定要购置物质组成与待测的物质组成一致的标准样品，以消除粉末组成变化所引起的误差。

3.3 广西平果铝自己焙烧的电解质标样经国家权威机构进行分析定值，其分析结果准确、可靠，我们就以此作为标准样品，既最大程度地消除了颗粒效应和矿物效应的影响，同时又保证了分析结果的准确性。

4 压片

4.1 X-射线荧光分析主要是测待测元素分析线的强度与元素含量之间的关系。元素分析线的强度与压制样品时的压力、保压时间、泄压的快慢以及样品的粉末粒度都有很大的关系。

4.2根据电解质的特性，通过实验，我室压制样片时首先将研磨好的样品粉末均匀、饱满装满PVC环，置于压片机，压片机的压力定在40～50MPa之间，时间持续50秒，自然升压然后持续至50秒，再自然、缓慢、均匀降压，以保证制出的片样均匀性好、精密度好。取出样品片样，用洗耳球吹去样品表面的浮沫，然后在非分析面标识，有待分析。

4.3 每制完一个样品，制样磨具都要用无水乙醇棉球清理干净，棉球在清理完一次后，更换，以防止样品之间互相污染而影响到分析结果的准确性。标准样品也是同样制取。

5 结论

医院X射线机房设计布局探讨 篇12

1 放射科的布局

不同规模的医院,其放射科设备配置有很大的差异,X射线机房的设计,必须根据X线机的不同用途、工作量的大小、机房与辅助房间的相互关系等各种因素综合考虑,既要满足功能需求,提高患者和工作人员的舒适度[3],又要充分考虑邻室及周围场所的防护与安全。由于放射科设备体积大、重量重、价格贵,考虑到受检者出入方便[4],因此,放射科的位置一般选择在门急诊与住院部两者之间为宜,可设在建筑物的一端,放在首层,且应留有一定的发展空间。有些医院将放射科设在负一层或地上二、三层,从使用中发现较多弊端:①设在负一层,将给放射科的防潮、防水、通风带来较多的问题,而且对工作人员及受检者来说都有些不适;②设在地面二、三层,将增加楼面结构的负重,以及楼面的防护处理,更重要的是加大了病人的迂回路线,增加了病人的麻烦。

2 机房的设计

放射科的平面布置及内部功能设计在医院中较为复杂,按“三区”“二廊”的原则来进行平面布置较为科学。

(1)“三区”即:①候诊区:应设有候诊厅、登记处、取片处、卫生间等;②诊断检查区:主要设各机房、控制室、病人更衣室、准备间等;③辅助工作区:主要有读片室、储片室、示教室、会议室、修理室、值班室、工作人员更衣室、库房、卫生间,有的单位还配有暗室等。

(2)“二廊”即病人走廊(内走廊)和工作人员走廊(外走廊)。外走廊用于连接诊断检查区与辅助工作区,而内走廊将病人候诊区与诊断检查区连接起来,避免了候诊病人与工作人员交叉,也便于将各诊断机房相连接。

“三区”“二廊”的平面布局,使得工作人员与受检者相对独立,可以为病人创造良好的候诊环境及工作人员安静的工作场所[5]。

3 机房的要求

X线机房的设计应遵循安全、方便、卫生的原则,机房的面积应达到机器的要求,防护措施安全有效,机器运行环境良好。

3.1 机房的面积

机房面积应结合2个方面考虑:①使机器设备布局合理,工作人员和受检者出入方便;②有利于工作人员和受检者的防护。在此前提下,以机器容量大小、结构特点来确定机房面积:乳腺X线机>16 m2;透视、普通胃肠机、单板DR面积>24 m2[6];双板DR面积>40 m2;DSA机房使用面积>50 m2;6排以下CT面积>42 m2;16至128排CT>56m2[7],大型设备房间的宽度>6 m[8],高度一般在2.8～3.5 m之间,并可根据机房工作性质和工作量,增设适当的辅助房间,如更衣室、准备间等。

3.2 机房的防护

在机房的建造中,必须加强机房各个环节的屏蔽防护,将工作人员和公众的受线量控制在国家规定的剂量限值以下。要防止2种倾向:①低估辐射水平或是过分高估;②重视工作人员的放射防护而忽略受检者的辐射安全[9]。

3.2.1 机房的墙壁

一般为砖墙或混凝土墙,只要达到一定的厚度,就可以达到防护的要求。管电压越高,X线的穿透力越强,其厚度应越厚。普通混凝土的铅当量[7],见表1;几种建筑材料在不同管电压时的铅当量[10]见表2。一般摄影机房中有用线束朝向的墙壁应有2 mm铅当量的防护厚度[11]。需要说明的是,凡用砖墙时,其砖缝要用混凝土灌实,以防漏射线。

3.2.2 地面及楼板

地面要求平坦、光滑、无尘。可用水泥或防滑地砖,若条件许可,木地板更为理想,防潮、防静电,利于保护设备及人身安全。楼板最好采用混凝土现场浇铸,其防护要求应与墙壁相同。

3.2.3 控制室

对机房较小的单位,可用XF型防护材料制作一个小型控制室,其板壁应具有相应的防护性能。对于有条件的单位,控制室可用砖墙建设,其防护要求同机房墙壁。这里需要强调的是,控制室隔墙的高度应达到天花板有防护作用,若自定适当的高度,顶上必须用防护板封盖。

3.2.4 防护门、窗

机房的门、窗必须设置合理,并具有良好的防护性能。由于门是经常活动的,所以门与防护墙之间不应留有空隙[2]。观察窗的位置、大小、高度应以工作人员能观察到受检者在检查时所处位置为宜,铅玻璃应具有与墙壁相当的铅当量,镶嵌时应与周围的防护材料有适当的重迭[13]。

4 机房的室内环境

4.1 通风

X线机在工作时会产生大量的热量,若得不到及时散发会影响机器连续工作的效率,也增加了受检者交叉感染的机会。因此,在设计建造机房时,必须充分考虑机房的通风设施。主要采用以下几种方法:①自然通风。利用热空气上升引起空气对流的原理,在机房上部或天花板上安装引风筒,或门、窗做成百叶窗形式,也可达到一定的通风效果;②电动抽风。利用风扇将室内空气引到室外,达到对流的目的。一般将电动机安装在墙壁上,以减少振动,外面加防尘设施,如加风挡,以免尘土或在冬季时冷空气进入室内;③空调。空调是一种简单高效的通风模式,不仅可以送风还可以达到控温目的。对于机房大量集中的医院,一般都采用了中央空调[14]。

4.2 防尘

灰尘不但影响机器的外观,增大接触电阻,还会降低绝缘强度,造成漏电、短路,从而导致电路板烧坏[15]。有条件的医院最好采用机房整体防尘的方法,通风口安装空气过滤器;工作人员进入机房一律着工作服、换拖鞋,勤打扫,这也是最简单有效的防尘方法。

4.3 除湿和温度控制

温湿度是X线机正常工作的重要条件,机房的湿度过大,机器的电路板容易结露,影响其正常使用,还会造成接地不良,影响工作人员和受检者的人身安全;温度过高不仅影响机器的散热,而且使晶体管或集成电路产生热噪声,引起电参数改变或工作不稳定,所以在X线机房里配备除湿机和空调是必须的。机房内相对湿度应保持在50%～70%,温度维持在(20±2)℃。