試說管電壓與曝光時間的聯系

試說管電壓與曝光時間的聯系

梁金昆先生“驗證X射線機管電壓與源強度的關系”一文，說明了“源強度與管電壓的平方成正比”。

在此基礎上，我想說說V與t的關系。

X射線管的輻射強度IT =KiiZV2,——(1)(V是管電壓，kV數)輻射場中某處的強度I∝IT，在X光機固定，管電流不變的前提下，I∝V2 ——(2)……（梁先生文已驗證）

放在該處的膠片的曝光量E=輻射強度×時間

即E=It,E=KV2t ——(3)
(此處K是比例系數)

若要該處底片的曝光量不變，條件是V12·t1= V22·t2 ——(4)

(4)式就是結論：對同一臺X射線機，管電流固定，（kV）2·t是定植。(4)式的用途：實際工作中，有些場合需要提高kV，以使曝光時間比較適當。有些工件本來就允許采用高電壓、短時間的曝光參數。但是，實際操作起來，沒有計算公式，多數是經驗估判。我認為用(4)式就可計算。若計算值有不足之處，再適當調整一下即可。

以下是我們的部分經驗數據，滿足上式(4)式。

T＜30mm
（其余條件不變）

管電壓	曝光時間
190kV	3min
200kV	2.8min
210kV	2.5min
220kV	2.3min
230kV	2min
歡迎梁先生及感興趣的同行們批評指正。

我有這個念頭其實已經很久了，遲遲沒有動筆，因有顧慮。
在促使我動筆這一點上，梁金昆先生的“驗證X射線機管電壓與源強度的關系”一文真是“很給力”。
對于實際的X射線機拍片操作而言，最經常碰到的變量是四個：工件厚度T、焦距F、管電壓kV和曝光時間t。一般管電流mA是不動的。曝光曲線我們用kV-T型。
現在，F~t有曝光因子公式，管電流不變時，（t/F2）是定值。工件厚度相同時，焦距改變，時間可計算。
kV~T有曝光曲線可查。
但kV~t實際上需要有數字上的聯系，試舉幾例：
(1)曝光時間t太長或太短時，需調整到2~6min范圍內：
例：拍兩個長管道：Ф529×10、Ф1000×10，3005機雙壁單影透照。
假定：Ф529×10采用焦距F=680mm，200kV、3min是適宜的。那么，拍Ф1000×10管道，采用同一kV~T曝光曲線，管電壓仍為200kV，焦距改為1150mm，則需8.6min，覺得時間太長，改t=5min。可用2002×8.6=V2?5 ，V=262Kv。
(2)X射線機穿透力受限制時，延長時間t：
例：采用3005機，焦距F=700mm，曝光時間t=3min條件下制得曝光曲線，直線方程為Kv=19.7+8.84T，一般最高拍T=30mm的鋼板，采用284kV，t=3min。
現客戶要求拍T=40mm的工件，仍用此X射線機，曝光曲線外推，t=3min前提下，需373kV。X射線機達不到，則可調整為290kV，3732×3=2902×t,t=5min。
(3)小徑管、鑄件等需要采用“高電壓、短時間”的場合。

    我希望（mA不變前提下）V12?t1=V22?t2能被一線射線探傷人員知曉，在工作中試用并驗證。如在實際工作中能起到粗略定量的作用，則我的目的就達到了。精確的計算公式的推導或驗證，不知有沒有人愿做。
    感謝梁先生及諸位同行的批評指點。

參數需不需要考慮焦距的影響？

蘇寧先生：您的文章甚好！它的價值是有可貴的試驗、經驗內容。別人試驗多少次，是別人的事情；我試驗一次，是我的事情。謝謝您對我的信任！如果讓我提意見，您文中的“曝光量E”似乎不準確，改為“照射量”較符合物理意義，因為照射量才是強度(照射量率)乘時間。

我以為：在其它所有條件固定，用蘇寧先生文中公式(4)去處理管電壓和曝光時間的關系大體上是可行的。為什么說“大體上可行”呢？因為管電壓不同，有效衰減系數也不同，會對透射線強度(膠片接受的劑量率)有些影響。

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   隱約感到有一點點不對

不知道怎么說

[color=initial !important]梁先生前文驗證了公式 2  
               I∝V2   （紅色的2表示平方）  
但不代表      
               I=K*V2         


因為，I與V之間并不是簡單的過原點的二次曲線關系，實際上可能


               I=a*V2+b*V+c  （a、b、c都為常數）
  所以公式3  
                     E=K*V2*t   


并不是精確的成立，如果要理論推導的話，應該是


          (a*V12+b*V1+C)*t1=(a*V22+b*V2+C)*t2  
                綠色是下標，紅色是平方


二次項系數是不能約掉的，但在實際操作中，這樣的簡單換算肯定是非常有用的。


PS：大家相互討論，不是針對個人，有不對的地方歡迎指出
[color=initial !important]

[color=initial !important]   怎么一個小時只能發一次貼呢？？

蘇寧先生：源強度和管電壓的平方成正比，這是前人無數次試驗證明的，我只不過也驗證了一下。文中對我的夸獎，愧不敢當。