书 书 书犐犆犛 １９ ． １００ 犑 ０４ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３４６４１ — ２０１７ 无损检测直接热中子照相检测的像质测定方法 犖狅狀犱犲狊狋狉狌犮狋犻狏犲狋犲狊狋犻狀犵 — 犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉犱犲狋犲狉犿犻狀犻狀犵犻犿犪犵犲狇狌犪犾犻狋狔犻狀犱犻狉犲犮狋狋犺犲狉犿犪犾狀犲狌狋狉狅狀狉犪犱犻狅犵狉犪狆犺犻犮犲狓犪犿犻狀犪狋犻狅狀 ２０１７  ０９  ２９ 发布 ２０１８  ０４  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ５６ ） 提出并归口 。 本标准起草单位 ： 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 、 北京航空材料研究院 、 上海材料研究所 、 北京大学 、 中国原子能科学研究院 、 中国航天科技集团公司川南机械厂 。 本标准主要起草人 ： 唐彬 、 孙勇 、 霍合勇 、 吴洋 、 郭广平 、 邹宇斌 、 郭之虞 、 陈东风 、 金宇飞 、 张政 、 李航 、 曹超 、 王胜 、 韩松柏 、 魏国海 、 尹伟 、 朱世雷 、 唐科 、 刘斌 、 谢俊 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３４６４１ — ２０１７ 无损检测直接热中子照相检测的像质测定方法 １ 　 范围 本标准规定了直接热中子照相检测的像质测定方法 ， 包括方法概要 、 意义和用途 、 应用基础 、 检测过程 、 图像质量等级 、 曝光成分的测定 、 直接热中子照相过程控制 、 记录和精度 。 本标准适用于采用像质计胶片照相图像对直接热中子照相装置照相质量和性能进行等级评定 。 注 ： 本标准的宗旨不在于论述与其使用有关的安全问题 。 本标准的用户在使用前有责任制定相应的安全防护实施 方法 ， 并确定有关应用范围的管理条例 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ１２６０４．８ 　 无损检测 　 术语 　 中子检测 ＧＢ ／ Ｔ３１３６２ 　 无损检测 　 热中子照相检测 　 中子束 犔 ／ 犇 比的测定 ＧＢ ／ Ｔ３１３６３ 　 无损检测 　 热中子照相检测 　 总则和基本规则 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ１２６０４．８ 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 像质计 　 犻犿犪犵犲狇狌犪犾犻狋狔犻狀犱犻犮犪狋狅狉 ； 犐犙犐 一种器件或器件的组合 ， 其在中子射线底片上的图像可提供有关中子射线照相图像质量的形象化或定量化的信息 ， 或两者兼而有之 。 注 ： 本标准中包含束流纯度指示器和灵敏度指示器两种像质计 。 ３ ． ２ 束流纯度指示器 　 犫犲犪犿狆狌狉犻狋狔犻狀犱犻犮犪狋狅狉 ； 犅犘犐 用于定量评价中子束流品质 ， 以聚四氟乙烯块为基底 ， 内嵌两个氮化硼圆片 、 两个铅圆片和两个镉棒的器件 。 见图 １ 。 ３ ． ３ 灵敏度指示器 　 狊犲狀狊犻狋犻狏犻狋狔犻狀犱犻犮犪狋狅狉 ； 犛犐 用于定量测定中子照相图像上可视细节灵敏度 ， 由包含已知尺寸间隙和孔的阶梯楔块构成的一种器件 。 见图 ２ 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３４６４１ — ２０１７ 图 １ 　 束流纯度指示器 （ 犅犘犐 ） 结构示意图 图 ２ 　 灵敏度指示器 （ 犛犐 ） 结构示意图 ４ 　 方法概要 直接热中子照相检测图像质量通过分析像质计图像进行判定 ， 像质计宜与被测物体一同曝光 。 在 试样尺寸过大的情况下 ， 可用完全相同的条件 （ 见第 １０ 章 ） 在试样试验前或后 ， 使用另一张胶片对像质 计进行曝光 。 通过胶片照相获取的像质计图像光密度宜在 ２．０ ～ ３．０ 之间 。 测试过程中宜使用两种类型的像质计 。 束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 适用于图像不清晰度 、 胶片及其处理质量等的目视分析 ， 通过测量测试图像 光密度可以定量获取射线束中有效热中子含量 、 有效 γ 含量 、 有效电子偶产生含量以及有效散射中子 含量 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ３４６４１ — ２０１７ 灵敏度指示器 （ ＳＩ ） 适用于阶梯块材料中子照相灵敏度信息的目视分析 。 直接热中子照相检测方法见 ＧＢ ／ Ｔ３１３６３ 。 ５ 　 意义和用途 ５ ． １ 　 设计束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 是为了得到中子束和照相系统参数对胶片曝光图像的定量影响 ， 此外束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 可用于验证不同时间系统参数的一致性 。 在束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 的试验中 ， 使用钆转换屏和单面卤化银乳胶胶片在中子照相束流中一同曝光 。 使用其他替代探测系统也可以获得光密度读数 ， 但获得的数值不适用于第 ９ 章中的公式 。 ５ ． ２ 　 唯一真实有效的参考灵敏度指示器是与被检测物体拥有相同的材质或成分 ， 并带有已知的标准断裂 、 夹杂 、 孔洞等缺陷的参考样品 。 灵敏度指示器 （ ＳＩ ） 用于替代参考灵敏度指示器 ， 提供孔和间隙检测灵敏度定量信息 。 ５ ． ３ 　 在合同签订 、 器材采购 、 试验和设计过程中应确定中子照相检测对象的数量及检测区域 、 所使用胶片的质量等 。 ６ 　 应用基础 ６ ． １ 　 检测过程 除非另有规定 ， 直接热中子照相图像质量检测应采用本方法中给出的检测过程 。 特殊的检测过程应在合同文件中给出 。 ６ ． ２ 　 检测过程 除非另有规定 ， 检测过程应符合第 ７ 章中的规定 。 ６ ． ３ 　 检测报告和验收标准 除非另有规定 ， 检测报告应符合 １０．４ 的规定 。 验收标准应在合同文件中予以明确规定 。 ７ 　 检测过程 ７ ． １ 　 射线束入射方向宜垂直于胶片表面 。 ７ ． ２ 　 采用对热中子射线敏感的转换屏 ， 例如金属钆屏 。 ７ ． ３ 　 每张射线照相图像上宜含有一个束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 和一个灵敏度指示器 （ ＳＩ ）（ 例外情况见第 １０ 章 ）。 在条件允许的情况下 ， 指示器与胶片曝光区域任一边缘的距离不得小于 ２５ｍｍ ， 指示器放置的位置应使其在胶片上的影像不与物体影像重叠 。 ７ ． ４ 　 灵敏度指示器 （ ＳＩ ） 宜平行于胶片表面并尽可能靠近胶片放置 。 ７ ． ５ 　 灵敏度指示器 （ ＳＩ ） 最厚阶梯宜远离束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 和被检测物体 。 ７ ． ６ 　 束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 宜平行于胶片表面并尽可能靠近胶片放置 。 ７ ． ７ 　 束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 中镉棒的长轴宜与离其最近的胶片边缘垂直 。 ７ ． ８ 　 使用光学密度计测量光密度 ， 黑度计读数误差宜低于 ±０．０２ 个密度单位 。 ７ ． ９ 　 照相图像束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 中心孔洞处背景光密度宜在 ２．０ ～ ３．０ 之间 。 ７ ． １０ 　 射线束均匀性的测量方法是在不放置试样的条件下获取中子束流曝光图像 ， 胶片曝光区域光密度范围在 ２．０ ～ ３．０ 之间 ， 读取曝光胶片中心 、 从胶片每个角朝向中心 ２５ｍｍ ～ ３０ｍｍ 处的五组光密度有效数据 ， 五组有效数据相对平均值的偏差宜不超过 ±５％ 。 若射线束直径小于胶片 ， 宜每间隔 ９０° 在 ３ 犌犅 ／ 犜 ３４６４１ — ２０１７ 射线束边缘位置往中心 ２５ｍｍ ～ ３０ｍｍ 处读取四组光密度数据 。 ７ ． １１ 　 照相胶片宜无污物 ， 以免干扰图像的后续检测 。 ７ ． １２ 　 通过束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 图像的光密度测量与分析 ， 确定有效热中子含量 （ ＮＣ ）、 有效散射中子含量 （ 犛 ）、 有效 γ 含量和有效电子偶产生含量 。 按照表 １ 测定束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 图像上的光密度 ， 并通过第 ９ 章中的公式计算射线束的不同成分含量 。 表 １ 　 参数 犇 的确定 参数 含义 犇 Ｂ 氮化硼圆片处图像光密度测量值 犇 Ｌ 铅圆片处图像光密度测量值 犇 Ｈ 束流纯度指示器 （ ＢＰＩ ） 图像中心处光密度测量值 犇 Ｔ 聚四氟乙烯块处图像光密度测量值 Δ 犇 Ｌ 两个铅圆片处图像光密度值的差值 Δ 犇 Ｂ 两个氮化硼圆片处图像光密度值的差值 ７ ． １３ 　 通过目视分析灵敏度指示器 （ ＳＩ ） 图像并确定其灵敏度等级 。 使用表 ２ 和表 ３ 确定 犌 和 犎 值 。 表 ２ 　 参数 犎 的确定 犎 小孔所在薄片 １ Ｃ ２ Ｃ ３ Ｃ ４ Ｃ ５ Ｂ ６ Ｂ ７ Ｂ ８ Ｂ ９ Ａ １０ Ａ １１ Ａ １２ Ａ 　　 注 １ ： 表中 犎 值对应照相图像中能观察到的最小孔的编号 。 注 ２ ： 小孔尺寸和薄片厚度信息参见附录 Ａ 。 表 ３ 　 参数 犌 的确定 犌 间隙编号 １ Ｔ ２ Ｕ ３ Ｖ ４ 犌犅 ／ 犜 ３４６４１ — ２０１７ 表 ３ （ 续 ） 犌 间隙编号 ４ Ｗ ５ Ｘ ６ Ｙ ７ Ｚ 　　 注 ： 表中 犌 值表征照相图像中所能分辨的最小间隙 。 ７ ． １４ 　 通过表 ４ 确定直接热中子照相质量等级分类 。 表 ４ 　 直接热中子照相质量等级分类标准 分类 ＮＣ 犎 犌 犛 γ 犘 Ⅰ ６５ ６ ６ ５ ３ ３ Ⅱ ６０ ６ ６ ６ ４ ４ Ⅲ ５５ ５ ５ ７ ５ ５ Ⅳ ５０ ４ ５ ８ ６ ６ Ⅴ ４５ ３ ５ ９ ７ ７