阴极射线管X射线辐射测试方法

阴极射线管X射线辐射测试方法

国家标准 GB/T14011-92 阴极射线管x射线辐射测试方法 MethodsofmeasurementofX-radiation forcath0de-raytubes 1993-06-09实施 1992-12-17发布 发布 国家技术监督局国家标准
国家标准 阴极射线管x射线辐射测试方法 GB/T14011一92 MethodsofmneasurementofX-radiation forcathode-ra》tubes 主题内容与适用范围 本标准规定了阴极射线管X射线辐射的酬试方法 本标准适用于阴极射线管x射线辐射的试 术语 假想机箱 在测量x射线辐射时,为了便于测量仪龄在相对于被测部位的表面定位,而相对于被测管的外轮 廓所规定的参考面 探测器 对辐射灵敏的探测体 探测窗孔 探测器的照射灵敏体的横截面 本底辐射 被测管未工作时,被测部位所存在的辐射 测试系统 3.1探测仪器 3.1.1探索仪器 探索仪器应满足低能量x射线辐射的快速响应的要求,并能探索出最大辐射的位置 对于投影管亦可采用X射线胶片 放在如图7所示的假想机箱上 3.1.2测量仪器 测量仪器应在应用极限范围内满足测量X射线辐射的要求 探测窗孔应与假想机箱相应面平行,其面积为10cm*,且任一方向的尺寸不大于50mm 由仪器精度、能量关系和其他原因所引起的测量误差应与采用现行仪器的测量误差相当 采用其他探测窗孔面积的仪器测量时,必须对辐射场的空间非均匀性进行校正,以得出10cm面 积上的平均照射斌率 假如,通过探测窗孔的辐射场是均匀的,可采用较大面积的测量仪器 测量仪器应适当屏蔽,以防止除x射线辐射以外的其他电磁牺射对测量精度的影响 3.2测试设备 测试设备应提供稳定的电气条件 3.2.1阳极电压测量系统 1993-06-09实施 国家技术监督局1992-12-17批准
GB/T14011一92 阳极电压测量系统应包括总精度为士0.1另的分压器和电压表 采用数字电压表时,其读数至少为 四位有效数字和灵敏度至少为0.0rkv(通常阳极电压对X射线辐射待性的影响是电压每变化1kV,x 射线辐射的照射量率会成倍变化) 如果系统的测量精度达不到要求,则其阳极电压可用所记录的阳极 电压读数减去最大可能的测量偏差来计算 3.2.2阳极电流测量系统 阳极电流测量系统的总精度为士1%(通常丑极电流对x射线辐射特性的影响是x射线照射量率 与阳极电流成正比) 如果刹址系统的精度达不到要求,则其阳极电流可用所记录的电流该数减去最大 可能的测量偏差来计算 3.23总加速电压电源 息加迷电压电源的稳定度为士0.05%(通常总加速电压对x射线辅射特性的影响与3.2.1条相 同 如果电源稳定度达不到要求,则总加速电'E应在规定的x射线幅射测量期间敢所记录的最低电成 读数 3.2.4阳极连接器(适用于显象管和显示管 阳极连接器见6.1.2条和6.1.3条 3.2.5偏转系统(适用于投影管 x-Y光栅发生器和偏转系统能对被测管产生约每秒30帧及等于或大于500线的扫描光栅.每一轴 向的扫描非线性应在士10%之内 校准 4.1测量仪器应经均匀X射线辐射场校准,该汤具有被测场的照射量率和能量 4.2测量仪器应按国家计量规程定期校准 5 测试条件 5.1被测管位置 被测管的位置应使得测量可以按第6章的观定进行 5.2管外元件位置 当测址X射线辐射特性时,通常安装在被测臂上的外部元件(包括偏转线圈,校准线圈、安装附件 和防爆装置等)可置于原位置 5.3管外屏蔽(适用于示波管 如果被测管未采用固有屏蔽,测量时可加屏蔽或不加屏敲进行 如有瞥外屏蔽时(可包括阳极粥) 应规定其衰减量和位置 5.4预热 为使测试得到稳定的工作条件,应对被测管相测试设备进行充分的预热 测量时,阳极电流的变化或漂移应不大于t1% 5.5显示 5.5.1聚焦 被测管应工作在最佳的聚焦状态,其中示波管应工作在最佳的聚焦和象散校正状态 消隐 5.5.2 被测管应在无消隐光栅的直流电压下工作 5.5.3多枪或多束 多枪管的测量可在单枪工作的条件下进行 对于多束管,应谨慎鉴别出引起x射线辐射的束电流 5.5.4光栅儿何形状
GB/T14011-92 5.5.4.1显象管 调节水平和垂直扫描,使得光栅的宽度和高度与有效屏面的宽度和高度一致.然后采用格子线图形 来检查和调节扫描线性,使得水平方向和垂直方向各格子线间距与光栅中心格子线间距之差在士10% 以内 光栅四边的曲率半径不应小于2000mm此后再维持扫描线性不变,将水平和垂直光栅尺寸扩大 0% 5.5.4.2显示管 调节水平和垂直扫描,使得光栅的宽度和高度为有效屏面宽度和高度的90%,然后采用格子线图 形来检查和调节扫描线性,使得水平方向和垂直方向各格子线间距之差在土10%以内 光栅四边的曲率 半径不应小于2000nm. 5.5.4.3示波管 光栅儿何形状见6.2条 5.5.4.4投影管 调节水平和垂直扫描,使得光栅的宽度和高度与额定的水平和垂直显示尺寸的偏差小于5% 光栅 的长轴应平行于快扫描的方向 此时应记录光栅尺寸数据 5.6参考阳极电流(适用于示波管 参考阳极电流为测量辐射时被测管的工作阳极电流 参考阳极电流可包括受相似加速作用的多个 电子束电流,但不包括受较低加速作用的电子束电流(例如泛射束电流). 5.7极限条件(适用于示波管 5.7.1总加速电压极限 总加速电压的极限是引起连续打火的加速电压值或1.5倍的总加速电最大额定值,选择两者之 中首先达到的那个极限值作为总加速电压极限值 5.7.2阳极电流极限 阳极电流的极限是测量辐射时,不能维持阴极电流正常工作状态的阳极电流值(通常是由于阴极发 射快速衰减引起). 5.8注意事项 测试仪器应可靠接地 操作应小心谨慎,避免电击伤害,尤其是在阳极帽附近和电压测量系统附近， b. 在整个测试期间应对操作人员采取必要的防护措舱 测试程序 显象管和显示管(指示管也可参照此程序) 6.1 被测瞥x射线辐射的测量应在下述部位的最大牺射处进行,如有必要时,应检测本底辐射并对观 察数据加以修正 6.1.1屏面辐射 被测臂屏面牺射的测量,应在探测器的有效中心距屏表面50mm的条件下进行 屏面辐射的测量区域可扩大到超过实际屏面的边缘,并完全覆盖假想机箱(见6.1.4条)的有效区 域.只要探测器的探测窗孔中心线不超出假想机箱的边缘,探测器可放置在被测管的屏面上或假想屏面 扩展面上的任一位置 6.1.2管锥牺射(不包括阳极帽和屏面 被测管管帷辐射的测量,应在探测器的有效中心距假想机箱(见6.1.4务)表面50mn的条件下进 行 测量最大的x射线辗射时,探测仪器的挨测面应与假想机箱面平行,只要探测窗孔中心线不超过 假想机箱的边缘,则探测器可放置在该表面上的任一他置进行测量
GB/T14011-92 测量时,阳极帽应用无衰贼导线电气连接'见图1),并用屏蔽片遮盖(见圈2) 屏蔽片直径为 25mm,并与阳极帽同心 其对X射线辐射的吸收至少应与0.25mm厚的铅皮等效 导线连按件 《最大0.5 勿 阳极引线 阳顿粉 管维骇璃 图 1 25 屏敞片 刚极引线 竹雉玻璃 同心装置 阳极 图2 6.1.2.1管颈辐射 当阳极电压很高时电子枪处可能产生高压h穿,打火和(或)丽电都可能产生附加的x射线棚射 这种X射线挺射与束电流无美并从管须福射出来,当用被电压楚过最大新定值面且仅要求测出束电流 造成的X射线辐射时,应使测量仪器不受附加辐射的影响 6 .1.3阳极帽辐射 被测瞥阳极帽辐射的测量.应在探测器的有效中心距假想机箱(见6.4条)表面50mm的条件下进 行 阳极帽的电气连接应用无衰减导线进行连接 a 若果用有衰减导线连接时,应确定阳极连接器在规定阳极电压下的衰减系数;规定阳极电压下的衰 减系数为在同一个被测管上无衰导线与所用有衰减导线测得的照射量率的比值 阳极帽所在的管锥部位《包括屏维封接区)所有玻瞒表面应用一个有孔的屏献翠遮盖,该屏蔽 罩厚度不超过mm,孔径为5mm并与阳极帽同心,屏蔽罩与管雉各处的间距不超过3mm,对x射线 牺射的吸收至少应与0.25mm厚的铅皮等效 6.1.4假想机箱 显象管和显示管的假想机箱如图3所示 假想机箱的长度为被测管的最大长度()加上:25mm. 假想机箱的四侧距被测管屏面的长怕和短袖两躺25nm(不包括附加厚度,如防爆带等》 假想机箱的后背为与被测管管颈的轴同心且垂直的圆面,该圆面直径为85mm并距管基最大凸出 端25 mm
GB/T14011-92 被测管屏面短轴大于235mm的假想机箱的后部为由直径85mm的圆面外周向前扩大,形成锥台， 锥面与管轴呈45",锥台的底圆直径为285mm.该箱后部其余形状见图3(a). 被测管屏面对角线尺寸大于等于215mm,短轴小于等于235mm的假想机箱,其后部由直径 mm的圆面外周向前扩大,形成雉台,雉面与管舶呈45",惟台的底圆直径等于机箱高度,形状见图3 85 b) 被测管屏面对角线尺寸小于215mm的假想机箱后部形状见图3(c). 为了使x射线牺射探测仪器的探测面相对于假想机箱放置,可以制作规定尺寸的完整机箱或机箱 的一部分.但当需在机箱后部锥台最大直径处附近测量时,为放置探测仪器使探测面与被测面平行而不 受机箱影响,可将机箱的锥台部分的最大直径向外扩展的平表面或锥台体部分去除 制作机箱的材料应采用低吸收材料,以避免影响测量准确性.同时应对机箱上每一测量位置的所用 电压范围确定修正系数,并相应调整x射线辐射的数值 后视图 主视图 右视图 诚利管 被测 长袖 屏面 8 a 主视图 右视图 后视图 被利管 被测管 屏面 屏面 长袖 (b 图3
GB/T14011-92 右视图 主视图 后视图倒 披洲瞥 屏面 续图3 6.1.5读数要求 6.1.5.1建议不采用探测仪器中灵敏度高的档次,例如不用01档次 测量时间不应小于30s,应记 录测量期间最小读数,忽略不计低于1个刻度的偶尔发生的脉冲波动值 测量本底辐射时,应采用上述 同样要求 6.1.5.2每一测量位置可进行一次或多次读数 当多次读数时,应取平均值 6.1.5.3在测试辐射期间,应始终监视阳极电压和电流.并记录各自的最小观察值 6.2示波管(指示管也可参照此程序 6.2.1探索程序 示被管的探索程序分两个步骤 第一步将探测器置于被测管屏面或假想机箱面上,并位于最大x射线辐射处; 第二步将显示位置调整到探测仪器指示最大的那个阳极所对应的位置上(屏面上或屏面外) 对于某些被测管,由于此方法和显示位置会受到限制,可要求采用特殊的探索技术 62.11初始最示尺寸初位翼 被测管的光栅显示尺寸和位置应调节到长轴和短轴方向刚好满屏显示(见图4). 6.2.1.2电气条件 将阳极电流稳定在某一参考值,增加总加速电压至产生易辨别X射线辐射的总加速电压值或1.5 倍的总加速电压最大额定值,选用两者中首先达到的那个值 6.2.1.3探索区域 按下述两条对屏面上和屏面外的区域进行探索
GB/T14011一92 (a)矩形屏 (b圆形屏 图4 6.2.1.3.1屏面上显示探索 采用初始显示条件,将探测器置于被测管屏面或假想机箱面上探出最大X射线辐射的部位,对每 个这样的位置按6.2.1.4条变到最终显示 6.2.1.3.2屏面外显示探索 在最初显示位置,按过扫描条件显示,使得显示边缘碰到管颈偏转板或其他限制结构,显示位置见 图5 反复调节,偏转电压可增加一倍,以获得过扫播条件
cB/T14011--92 位置B1 位置B2 位置B2 位置B 位置B4 位置B3 位置B3 位置B4 b圆形屏 a矩形屏 图5 可能需要增加总加速电压或阳极电流,以保持探测仪器的指示迅速易辨 采用过扫描条件,将探测器置于被测管屏面上和假想机箱面上,探出最大x射线辐射的部位 对每 -个这样的位置按6.2.1.4条变到最终显示 6.2.1.4最终显示尺寸和位置 保持6.2.1.3.1条或6.2.1.3.2条所确定的探测器位置,减小垂直(或水平)显示尺寸至25mm或 更小,以产生25mm宽(或更窄)的扫描带 沿着减小显示尺寸的轴线,重新调整显示位置,使探测仪器 指示最大 然后再减小水平(或垂直)显示尺寸至25mm或更小,以产生5mm(或更小)的矩形显示 潺着诚 小显示尺寸的轴线,重新调整显示位置,使探测仪器指示最大 在某些情况下,通过监测偏转电压,可能有利于确定屏面外位置和显示尺寸 6.2.2测量程序 6.22.1测量仪器的放置 6.2.2.1.1调整测量仪器的位置,得出最大x射线照射量率指示,再调整显示位置,得出最大x射线 照射量率指示 6.2.2.1.2x射线辐射测量时,应在探测器的有效中心距被测管屏面或假想机箱面50nm的条件下 进行 6.2.2.1.3探测器的探测窗孔中心线应不超出假想机箱的边缘 如适用,探测器的探测面,应总是与被测管外露表面或假想机箱面平行 6.22.2假想机箱 示波管的假想机箱如图6所示
GB/"T14011-92 右视图 主视图 图6 6.2.2.3测量 调节总加速电压和阳极电流至规定值,并测量x射线辐射 为绘制x射线辐射特性曲线,最好以1kV为间隔,调节总加速电压(阳极电流保持不变),至少调5 个电压值,并测量相应电压值的照射量率 在某些情况下,最小可测量到的X射线辐射值和极限条件(见5.7条)之间的可辨别的x射线辐射 范围可能未充分反映出被测管的辐射特性 在其他情况下,当被测管在5.7条规定的极限条件下工作 时,可能没有可测的X射线辐射 6.2.3读数要求 读数要求见6.1.5条 6.3投影管 被测管的X射线辐射的测量,应在假想机箱的前部和后部最大X射线辐射处进行,必要时,应测量 本底辐射并对观察数据进行修正 6.3.1假想机箱 投影管的假想机箱如图7所示 右视图 主视图 基准面 后部 图？
GB/T14011一92 假想机箱的长度为被测管最大长度()加上275mm a. b 假想机箱的尺寸h取决于被测瞥最大屏面直径或对角线尺寸(见下表). mm 最大屏面直径或对角线尺寸 <150 400 >150~<250 50o >250 最大屏面直径或对角线尺寸加上250mm 6.3.1.1被测管位于假想机箱中心处(见图7),被测管屏面距假想机箱200mm,同时阳极帽应置于时 钟12时的方位 对于矩形管,被测管屏面各边应与假想机箱相应边平行 6.3.1.2假想机箱的前部为被测管屏面前方的那部分机箱,其尺寸如下 长度为200mms a b 高度和宽度见6.3.1(b)条 6.3.1.3假想机箱的后部为被测管屏面后方的那部分机箱,其尺寸如下 长度为被测管最大长度加上75mm; a b 高度和宽度见6.3.1(b)条 为便于将X射线辐射探测仪器相对于假想机箱表面放置,可制作规定尺寸的完整机箱或机箱的- 部分 制作机箱的材料应采用低吸收材料,以避免影响测量准确性 同时应对机箱上每一测量位置的所 用电压范围确定修正系数,并相应调整x射线辐射的数值 6.3.2测量 被测管X射线辐射的测量应在假想机箱的前部和后部,且探测器的有效中心距假想机箱表面 50mn的条件下进行,只要探测窗孔的中心线不超出假想机箱边缘,探测仪器可放置在假想机箱表面的 任一地方 探测器的探测面应与假想机箱的相应面平行并位于最大辐射处 6.3.2.1前部测量 被测管x射线牺射的测量应在假想机箱的前部最大辐射处进行,探测窗孔的中心线不应超出假想 机箱前部的基准面200mm(见图7). 6.3.2.2后部测量 被测管x射线辐射的测量应在假想机箱的后部最大牺射处进行,探测窗孔的中心线距假想机箱前 部的基准面应不小于200mm(见图7). 6.3.3读数要求 读数要求见6.1.5条 7报告 7.1开始记录项目 日期 a. b 操作者 实验室; c. 所用程序 d 7.2被测的记录内容 10
GB'T14011-92 被测管型号和编号等; a. b 参考阳极电流; 总加速电压额定值 7.3管外附件的记录内容 管外如采用屏蔽和附件(包括偏转线圈)应规定其相关尺寸和在被测管上的位置 7.4设备的记录内容 制造厂; a bn 系列编号 规格,精度; c. ad 修正系数(如适用; 计量鉴定证; 其他 上述记录内容至少包括 阳极电压计量源; b 阳极电流计量源; x射线辐射测量仪器 7.5数据记录内容 测量位置; n 显示位置 b 光栅尺寸; 采用单枪或多枪(或多束); d 阳极电流; 总加速电压; 照射量率读数; g 本底辐射读数 hh. 附加说明 本标准由机械电子工业部提出 本标准由陕西彩色显象管总厂和机械电子工业部电子标准化研究所负责起草 本标准主要起草人赵颖燕、庞卓英、石方安 1l