Cтраница 2
Между заряженными частицами красителя и зарядами на поверхности полупроводникового слоя действуют кулоновские силы притяжения или отталкивания в зависимости от их знаков, поэтому количество осажденного на определенном участке ксеро-графической пластины проявителя связано с величиной остаточного потенциала на этом участке. Таким образом, на ксерорадиографической пластине получают видимое изображение теневой проекции объекта, которое либо можно наблюдать непосредственно, либо переносить на бумагу и хранить в качестве документа контроля. [16]
Ксерорадиографические пластины заряжаются в результате коронного разряда. Ионы воздуха, возникающие при коронном разряде, оседают в электрическом поле на ксерорадиографической пластине и заряжают ее до потенциала в несколько сотен вольт. Для получения коронного разряда в большинстве ксерорадиографических установок применяют электроды в виде проволочек диаметром 0 02 - 0 08 мм, которые натягивают параллельно плоскости заряжаемой пластины. [17]
Для переноса изображения на бумагу ее заряжают электростатическим зарядом того же знака, что и поверхность полупроводникового слоя ксерорадиографической пластины. [18]
Эффект подтравления выражается в том, что фон, окружающий изображение детали, как бы заходит на 1 - 2 мм на изображение детали, уменьшая ее размеры и затрудняя расшифровку снимков на этих участках. Этот эффект объясняется тем, что ионы, образующиеся в процессе просвечивания в пространстве между стенкой кассеты и ксерорадиографической пластиной, притягиваются в область границ и нейтрализуют частично заряды на границе изображения. В результате на ксерорадиографичес-ких снимках они выглядят как бы двойными. [19]
При электризации проводящую подложку заземляют. Так как заряженный фотополупроводящий слой чувствителен не только к воздействию рентгеновского и у-излучения, но и к видимому свету, то заряженную ксерорадиографическую пластину помещают в светонепроницаемую кассету. [20]
Если на фотополупроводниковый слой не действует излучение, он является хорошим изолятором с удельным электросопротивлением 1012 - 1015 Ом - см. Селен, используемый в ксерорадиографических пластинах, - полупроводник р-типа. Механизм фотопроводимости полупроводников объясняется зонной теорией, согласно которой в результате взаимодействия атомов в кристалле возникает ряд близко расположенных, разрешенных с точки зрения существования на них электронов, уровней. Эти уровни образуют разрешенные энергетические зоны. Зоны могут быть заполнены электронами, но могут быть и свободными. В металлах заполненные зоны непрерывно переходят в свободную зону, что делает ее частично заполненной. Электроны, находящиеся в свободной зоне, обеспечивают электрическую проводимость металлов. [21]
Заряженную пластину помещают в светонепроницаемую кассету, в которой она способна сохранять заряд в течение нескольких часов. Кассету с ксерорадиографической пластиной при контроле качества сварных соединений располагают аналогично рентгеновской пленке при радиографическом методе контроля. При просвечивании контролируемого сварного соединения прошедшее через него излучение создает на ксерорадиографической пластине скрытое электростатическое изображение, аналогичное скрытому фотографическому изображению, получаемому на радиографической пленке. При этом величина остаточного заряда на каждом участке пластины уменьшается в зависимости от дозы излучения, которая была им воспринята. [22]
Ксерорадиография позволяет исключить применение радиографической пленки. При этом достигается повышение производительности контроля за счет исключения трудоемкой фотообработки, а также уменьшение затрат в связи с исключением расхода серебра, входящего в состав пленки. В качестве источника излучения в основном используют рентгеновские аппараты, реже - радиоизотопные источники тормозного или у-излучения. При ксерорадиографии заряжают ксерорадиографическую пластину с помощью коронного разряда и помещают в светонепроницаемую кассету. В процессе просвечивания селен становится проводником, происходит утечка заряда. [23]
Заряженную пластину помещают в светонепроницаемую кассету, в которой она способна сохранять заряд в течение нескольких часов. Кассету с ксерорадиографической пластиной при контроле качества сварных соединений располагают аналогично рентгеновской пленке при радиографическом методе контроля. При просвечивании контролируемого сварного соединения прошедшее через него излучение создает на ксерорадиографической пластине скрытое электростатическое изображение, аналогичное скрытому фотографическому изображению, получаемому на радиографической пленке. При этом величина остаточного заряда на каждом участке пластины уменьшается в зависимости от дозы излучения, которая была им воспринята. [24]
Для повышения производительности контроля и в целях экономии серебра создан метод получения изображения на фотополупроводниковых слоях из аморфного селена. Способ получения изображений на поверхности, электрические свойства которой изменяются под действием рентгеновского и у-из-лучения, называется ксерорадиогра-фией, или электр орадиографией. Технология просвечивания паяных соединений этим методом аналогична технологии радиографического контроля. Ксерорадиографический метод контроля имеет преимущество в отношении производительности и стоимости, однако ксерорадиографические пластины не могут изгибаться, поэтому этим методом возможен контроль швов только на плоской поверхности изделий. [25]
Изображение границ и перепадов толщины на ксерорадиогра-фическом снимке отличается от их изображения на рентгеновском снимке в результате свойственных ксерорадиографическому методу краевого эффекта и эффекта подтравливания. Краевой эффект подчеркивает границы изображения контролируемого объекта, благодаря ему на снимках обнаруживается граница даже незначительного ступенчатого изменения толщины. Этот эффект улучшает выявляемость таких мелких дефектов сварки, как не-провары и трещины. Краевой эффект объясняется выходом на поверхность электрических силовых линий при перепаде потенциала на поверхности ксерорадиографической пластины. [26]
Принципиальная схема ксерорадиографического метода показана на рис. 5.47. Ксерорадиографическая пластина состоит из фотополупроводящего слоя и проводящей подложки. До начала контроля ксерорадиографическую пластину электризуют в темноте под действием коронного разряда, генерирующего направленный поток ионов, которые, осаждаясь на фотополупроводящий слой, создают равномерный поверхностный заряд. При электризации проводящую подложку заземляют. Так как заряженный фотополупроводящий слой чувствителен не только к воздействию рентгеновского и у-излучения, но и к видимому свету, то заряженную ксерорадиографическую пластину помещают в светонепроницаемую кассету. [27]
Эффект фотопроводимости используют для образования изображений на ксерорадиографической пластине следующим образом. Металлическую подложку заземляют, а внешнюю свободную поверхность полупроводникового слоя равномерно заряжают до потенциала в несколько сотен вольт. Таким образом, образуется своеобразный конденсатор с селеновым диэлектриком, причем заряды на обкладке, соответствующей свободной поверхности селенового слоя, жестко связаны с поверхностью селенового слоя и не перемещаются вдоль нее. На ксерорадиографическую пластину падает излучение, распределение мощности дозы которого в плоскости пластины несет информацию о внутренней макроструктуре просвечиваемого объекта. [28]