[发明专利]用于零件检查的X射线后向散射

说明书

技术领域

本公开总体涉及零件的无损检查，并且更具体地涉及利用X射线后向散射装置、系统和方法的零件的检查。

背景技术

当不期望损坏要检查的零件时，一些检查技术(诸如无损测试、外物检测、部位的非线性检查等等)被采用。某些X射线检查技术提供零件的穿透扫描或检查。这样的X射线检查技术被用于各种应用中，诸如祖国安全、油气开采和精炼、管道检查、运输、汽车、航空、海事、采矿、航运和贮存，以及其他应用。

一些检查技术利用从零件的一侧穿过零件到达零件的相对侧的X射线的检测。然而，在其他检查技术中(诸如X射线后向散射技术)，从零件反射回来的X射线(例如，后向散射的X射线)被检测并且随后被用于生成零件的图像或分析。后向散射的X射线的模式和强度取决于零件的材料和组织。因此，后向散射的X射线的模式和强度可以被用于生成图像，依赖于该图像确定零件的质量、特性或瑕疵。

通常，通过X射线后向散射技术生成的图像的质量与X射线冲击要被检查的零件处的X射线的功率密度相对应。例如，更高的功率密度通常导致更高的图像质量。然而，根据常规技术，在与零件冲击的点处X射线的功率密度的增加通常与可能不期望的效果的增加相对应，诸如热量生成、能量消耗、重量以及组件和操作成本等的增加。

发明内容

本申请的主题响应于该领域的现状，并且特别响应于传统X射线后向散射设备的缺点(其还没有通过当前可用技术被完全解决)而开发。因此，本申请的主题被开发以提供具有波带片的后向散射设备和相关联的装置、系统和方法，其克服现有技术的上述缺点中的至少一些。

本文公开一种用于零件的无损检查的X射线后向散射装置。该装置包括X射线发射器和波带片。X射线发射器包括X射线防护罩、真空管、阴极和阳极。X射线防护罩具有发射孔。真空管在X射线防护罩内。阴极被封装在真空管内并且选择性地可操作以生成电子发射。阳极被封装在真空管内，并且相对于阴极安置以接收电子发射并将来自阴极的电子发射转换成硬性X射线流。在一个实施例中，如果流的X射线具有大于5-10keV的能量等级，则X射线流被定义为硬性X射线流。在另一实施例中，如果X射线流具有超过50keV的能量等级，则X射线流是硬性X射线流。在进一步的实施例中，如果流的X射线具有在约60keV和约80keV之间的能量等级，则X射线流是硬性X射线流。在其他实施例中，硬性X射线流包括具有大于80keV的能量等级的X射线。阳极相对于发射孔安置以引导硬性X射线流的至少一部分通过发射孔。波带片在X射线防护罩外部并且相对于发射孔安置。波带片从X射线防护罩的发射孔接收硬性X射线流的该部分，并且将从发射孔接收的硬性X射线流的该部分聚焦成为聚焦硬性X射线流。本段落的前述主题描述本公开的示例1的特征。

波带片包括多个菲涅尔区。本段落的前述主题描述本公开的示例2的特征，其中示例2也包括根据上述示例1所述的主题。

波带片的多个菲涅尔区中的至少一个具有与波带片的焦距相对应的至少一个半径。本段落的前述主题描述本公开的示例3的特征，其中示例3也包括根据上述示例1或2中的任一个所述的主题。

波带片至少部分地由碳纳米管制造。本段落的前述主题描述本公开的示例4的特征，其中示例4也包括根据上述示例1-3中的任一个所述的主题。

波带片至少部分地由铅制造。本段落的前述主题描述本公开的示例5的特征，其中示例5也包括根据上述示例1-4中的任一个所述的主题。

波带片包括表面镀层(plating)。本段落的前述主题描述本公开的示例6的特征，其中示例6也包括根据上述示例1-5中的任一个所述的主题。

表面镀层是金。本段落的前述主题描述本公开的示例7的特征，其中示例7也包括根据上述示例1-6中的任一个所述的主题。