XRS-АП коллиматоры свинцовые для аппаратов АРИНА и ПАМИР

Коллиматор XRS-АП свинцовый для рентгеновских аппаратов АРИНА и ПАМИР
Чехол коллиматора XRS-АП
Коллиматор XRS-АП свинцовый без чехла

Коллиматоры для рентгеновских аппаратов "АРИНА" и "ПАМИР"

Свинцовые коллиматоры XRS-АП относятся к внешним устройствам управления пучком ионизирующего излучения и предназначены для формирования потока излучения в нужном направлении с телесным углом, определяемым геометрией и расположением окна отверстия коллиматора (диафрагмой) согласно законам геометрической оптики.

Коллиматоры XRS-АП являются усовершенствованными версиями свинцовых коллиматоров XRS-А5, XRS-А9 (сняты с производства).

Серия коллиматоров XRS-АП:


XRS-АП-100/220-40/15 XRS-АП-100/220-40/15Б XRS-АП-100/220-Ø15 XRS-АП-80/205-55/15
Коллиматор XRS-АП-100/220-40/15 Коллиматор XRS-АП-100/220-40/15Б Коллиматор XRS-АП-100/220-Ø15 Коллиматор XRS-АП-100/220-40/15

>>> Описание коллиматоров XRS-АП в PDF формате (рекламный проспект)

Коллиматоры XRS-АП используют при фронтальном просвечивании труб импульсными рентгеновскими аппаратами серий "АРИНА" и "ПАМИР" производства "Спектрофлэш" (Арина-1, Арина-3, Арина-5, Арина-7, Арина-9, Памир-200, Памир-250, Памир-300). Применение коллиматоров в рентгенографии решает две задачи:

  1. Повышение качества снимков путём уменьшения воздействия на радиографическую плёнку рассеянного излучения за счёт снижения размеров облучаемого поля.
  2. Многократное ослабление неиспользуемого ионизирующего излучения, как дополнительная мера по обеспечению радиационной безопасности персонала.

Корпус коллиматора и рабочий канал диафрагмы изготовлены из поглощающего материала с высоким атомным номером. Коллиматор устанавливается на тубус излучателя и закрепляется на корпусе рентгеновского аппарата при помощи строп. Конструкция коллиматора обеспечивает совмещение осей симметрии канала диафрагмы и рабочего пучка ионизирующего излучения.

Технические характеристики коллиматоров

Коллиматоры XRS-АП 100/220-40/15 100/220-40/15Б 100/220-Ø15 80/205-55/15
Тип коллиматора Цилиндрический одноканальный
Отверстие диафрагмы Щелевое Щелевое Круговое Щелевое
Расположение окна Торцевое Боковое Торцевое Торцевое
Размер окна, мм 40 × 15 40 × 15 Ø 15 55 × 15
Угол раскрытия пучка излучения, градусов 40 × 16 40 × 16 16 55 × 16
Поглощающий материал Свинец марки С1 по ГОСТ 9559
Основа для поглотителя Нержавеющая сталь
Свинцовый эквивалент радиационной защиты, мм 10
Чехол коллиматора Изготовлен из влаго-маслостойкого морозоустойчивого материала
Подходит к аппаратам с тубусом Ø × Д*, мм 100 × 220 100 × 220 100 × 220 80 × 205
Габариты Д × Ш, мм 240 × 130 240 × 130 240 × 130 234 × 128
Вес, не более, кг 13 13 13 13

*Соответствие размеров коллиматора диаметру тубуса рентгенаппарата у основания и длине тубуса от крайней точки корпуса до торца колпачка.

Зачем использовать коллиматор при просвечивании?

Известно, что излучатели рентгеновских аппаратов "АРИНА" и "ПАМИР" (далее аппараты) имеют достаточно широкий угол раскрытия пучка рентгеновского излучения. На рисунке с диаграммой показан поперечный срез телесного угла излучения в горизонтальной плоскости, из которого видно, что угол раскрытия пучка, пусть и с потерей интенсивности излучения по краям, приближён к 180 градусам. Диаграмма отображает усреднённые значения интенсивности излучения импульсных рентгеновских трубок у аппаратов производства "Спектрофлэш".

Общая диаграмма Импульс 1 Импульс 2

На самом деле, ввиду особенностей конструкции и режима работы вакуумных трубок импульсного действия, диаграмма не будет такой равномерной. Своя диаграмма будет и у определённой модели из серии аппаратов, и у каждого аппарата одной модели. Кроме того, каждый импульс рентгеновской трубки также не будет похожим на другой. Аппараты не имеют регулировок значений тока и напряжения трубки, которая работает на максимально установленных значениях тока и напряжения за импульс. Подобные генераторы имеют неравномерный спектр излучения и применяются для грубого контроля, что отражается на качестве изображения. В отличие от рентгеновских источников постоянного потенциала, при использовании импульсных аппаратов на качество теневого радиационного изображения в большей степени влияют:

  • побочное характеристическое излучение с отличной от основного излучения длиной волны;
  • относительная загрязнённость спектра рентгеновского излучения - отношение пиковой интенсивности линий побочного характеристического излучения к пиковой интенсивности линий основного характеристического излучения;
  • афокальное рентгеновское излучение, возникающее вне действительного фокусного пятна;
  • рассеянное рентгеновское излучение, изменившее направление распространения, с изменением или без изменения энергии при прохождении вещества.

На первые три параметра мы можем повлиять только путём замены импульсного источника излучения на генератор другого типа (и бюджета - промышленные рентгеновские аппараты постоянного потенциала: МАРТ, АРСЕНАЛ, РПД, Eresco и другие). В данном контексте мы такой вариант не рассматриваем. Но мы можем снизить воздействие рассеянного излучения на активный слой рентгеновской плёнки путём уменьшения угла раствора рабочего пучка излучения, используя коллиматор XRS-АП.

Рентгенооптическая схема: импульсная трубка - коллиматор:

Рентгенооптическая схема проведения экспозиции - импульсная рентгеновская трубка + коллиматор XRS-АП

Снижение влияния рассеянного излучения

Для получения качественных рентгенограмм важное значение принимают меры по снижению влияния рассеянных фотонов, попадающих на плёнку при просвечивании. Рассеянное излучение является отрицательным фактором и приводит к уменьшению резкости и контрастности изображения на радиографическом снимке.

Часть рентгеновского излучения не поглощается при прохождении через объект контроля и рассеивается.  Фотоны могут изменять направление своего движения, рассеиваясь на поверхности близко расположенных предметов, стен и пола помещения, земли. Отражаясь от этих объектов, некоторая часть фотонов, не несущая никакой информации о внутреннем строении контролируемого материала, проходит через активный слой рентгеновской плёнки. Вместе с тем равномерно повышается плотность снимка, изменяется его контрастность. Энергия рассеянного излучения в некоторых случаях такова, что может превышать энергию фотонов, прошедших через контролируемый объект. Поэтому следует стремиться к тому, чтобы максимально исключить влияние рассеянного излучения при проведении экспозиции.

Диафрагма свинцового коллиматора ограничивает пучок излучения и, тем самым, уменьшает облучение как части объекта вне контролируемой зоны, так и предметов находящихся по близости. Идеальная рентгенооптическая схема контроля показана на рисунке выше, где для уменьшения доли рассеянного излучения, попадающего на плёнку, применяется коллиматор, защитные маски и свинцовый фартук.

Радиационная безопасность персонала

Свинцовый поглотитель коллиматора XRS-АП обеспечивает многократное ослабление рентгеновского излучения вне рабочего пучка, проецируемого диафрагмой непосредственно на зону контроля. Коэффициент ослабления излучения зависит от рабочего напряжения анода рентгеновской трубки. Эффективность любой защиты характеризуется свинцовым эквивалентом - толщиной слоя свинца (согласно ГОСТ 12.4.217-2001), который поглощает данное излучение, как и слой материала, выбранного в качестве основы. Свинцовый эквивалент радиационной защиты для коллиматоров XRS-АП составляет 10 мм.

За счёт снижения телесного угла уменьшается интенсивность обратнорассеянного ионизирующего излучения (выходящего из облучаемого объекта в пространство между объектом контроля и источником первичного ионизирующего излучения). Свинцовые фартуки и маски также ослабляют влияние обратнорассеянного излучения. Таким образом, согласно ГОСТ 16950-81, коллиматоры XRS-АП вместе с указанными принадлежностями подходят под определение радиационно-защитной техники.

Выводы

В качестве дополнительной меры по защите операторов от ионизирующего излучения, а также для повышения чувствительности контроля с применением аппаратов "АРИНА" и "ПАМИР" необходимо использовать свинцовые коллиматоры, защитные фартуки и маски.

Схемы просвечивания с использованием коллиматоров XRS-АП

На рисунке приведены схемы просвечивания сварных стыков трубопроводов импульсными рентгеновскими аппаратами "АРИНА" и "ПАМИР" с применением коллиматоров XRS-АП:

Схемы фронтального просвечивания кольцевых сварных стыков трубопровода импульсным рентгеновским аппаратом АРИНА с применением щелевого коллиматора XRS-АП

Коллиматоры рекомендуется использовать при проведении экспозиции через одну стенку (схемы 1, 3, 4) или через две стенки (схема 2). Аппарат можно расположить на трубе (схема 4) и сбоку (схемы 1, 2, 3). Эти схемы и направления излучения предусмотрены технической документацией на контроль и приёмку сварных соединений.

Производство коллиматоров XRS-АП

Разработка и производство коллиматоров XRS-АП осуществляется с учётом норм по радиационной безопасности согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 12.4.217-2001 "Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты от радиоактивных веществ и ионизирующих излучений. Требования и методы испытаний", руководству по безопасности при осуществлении рентгеновского контроля Госатомнадзора России ПНАЭ Г-7-017-89.

Чтобы исключить появление царапин на корпусе тубуса рентгеновского аппарата при использовании коллиматора, его поверхность проклеивается специальной тканью ПВХ PLASTEL TE 62 красного цвета.

Коллиматор для импульсных рентгеновских дефектоскопов изнутри

Чехол для коллиматора изготавливается из специального материала, устойчивого к воздействию агрессивных сред, влаги и масла. Материал не теряет своих свойств при эксплуатации коллиматора в пределах диапазона рабочих температур рентгеновских аппаратов.

Приобретая наши коллиматоры, Вы расширяете технические возможности своей лаборатории!

Дополнительные возможности

По желанию заказчика коллиматоры XRS-АП-100/220-40/15, XRS-АП-100/220-40/15Б, XRS-АП-100/220-Ø15 могут комплектоваться переходной втулкой и кольцом для закрепления на аппаратах с меньшими габаритами тубуса.

Переходная втулка и кольцо для закрепления коллиматоров на аппаратах с меньшими габаритами тубуса

Мы можем изготовить коллиматоры любого размера с геометрией и расположением окна диафрагмы согласно вашим чертежам по ТЗ.