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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

了靶电流（到达靶上的电子）和管壁电流（到达 X 射
线管壁上的电子），其中有效的是靶电流，管壁电流属
于损耗，不产生 X 射线。由于靶电流无法精确测量，
而管电流一般与靶电流正相关，因此，一般 X 射线检
验机调整参数即为管电流。
管电流越大，就意味着 X 射线的流量越大，探测
器的接收到的信号就会越强。从 X 射线图像角度看，
管电流越大，图像的黑白对比度越好，即图像中最黑 图 3 相同电压电流下不同焦点大小轮胎 X 射线图像（局部）
和最白之间可显示出的范围越大，如图 2 所示。
从成像角度来说，管电流越大越好。但光管功率 2 探测器系统
和高压发生器功率会限制固定管电压下的管电流范围， X 射线是不可见的，当它照射到某些化合物上时，
同时管电流越大，灯丝损耗就会更多，X 射线管寿命 因为电离或激发使原子处于激发态，原子回到基态过
会受此影响。 程中，由于价电子的能级跃迁而辐射出可见光或紫外
轮胎 X 射线检验机管电压范围在 10~160 kV，一 线，即荧光作用。荧光的强弱与 X 射线的量成正比。
般 全 钢 轮 胎， 管 电 压 在 60~80 kV， 管 电 流 3.0~5.0 轮胎 X 射线检验机探测器结构包括闪烁体、光电
mA 左右；半钢轮胎管电压在 50~70 kV，管电流 2.0~3.0 二极管阵列、电流放大回路、A/D 转换、控制器等部

mA 左右。 分。最前端的闪烁体部分接收 X 射线后，利用荧光作
用，将 X 射线转换为可见光，由光电二极管将可见光
转换为电流信号并由电路进行放大，A/D 转换后，以
数字信号的形式进入计算机进行处理。
轮胎 X 射线检验机探测器相当于 X 射线感应器，
感应穿过轮胎后的 X 射线强度，并根据各部位 X 射线
强度，给与不同的黑白值（灰度等级）。由于轮胎在检
图 2 相同管电压下不同管电流轮胎 X 射线图像（局部）
测时是 “U” 型结构，为了提高效率和图像完整度，轮
1.3 X 射线功率 胎 X 射线检验机探测器用二极管阵列做成贴合轮胎外
X 射线功率（W）= 管电压（kV）× 管电流（mA）， 廓的 “U” 型结构，配合轮胎旋转，可以完成轮胎子口
在轮胎 X 射线检验机射线系统中，X 射线功率是高压 到子口的完整图像检测。
发生器和 X 射线管功率中的最小值。如上所述，X 射
2.1 分辨率
线功率是 X 射线系统能够提供的总能量，其限制了管 探测器的分辨率是指探测器硬件中单个二极管像
电压和管电流的调节范围。 素点的实际尺寸，是探测器光学系统能够分辨的最小
1.4 光管焦点尺寸 距离，即大于这个距离的就能被识别为两个点，小于
X 射线焦点尺寸是指电子束被聚焦后，打在 X 射 这个距离就会被识别为一个点。当前市面上的 X 射线
线管上阳极靶的实际面积，焦点尺寸是用来测量 X 射 检验机有 0.4 mm、0.5 mm、0.8 mm 等不同分辨率，
线管性能的一个标准。焦点尺寸决定 X 射线检测系统 分辨率越小，对于图像细节的分辨能力越高。
可以检测到的物体最小缺陷，焦点越小 , 图像越清晰 , 在轮胎 X 射线检验机系统中，系统的分辨能力可
可以检测到的缺陷越小，焦点尺寸大，将造成几何阴 以用单位距离内的黑白线对（线对卡）来测试，间隔
影，如图 3 所示。一般来说焦点尺寸随着靶功率增加 越宽的黑白条纹越容易分辨。这里的分辨率指的是探
而增大。 测器的硬件参数分辨率，系统分辨能力还会受到光管
当前轮胎 X 射线检验机常用的 X 射线管，焦点尺 焦点尺寸、放大倍数、图像处理等因素影响，两个参
寸有 0.5×1.5 mm,0.4×4.5 mm,1.0×4.5 mm 三种，最 数是不等同的。
高电压分别是 100 kV，120 kV，160 kV，功率分别
2.2 灰度等级
是 300 W，480 W，1 000 W。
灰度等级（即 A\D 转换精度）用来衡量 X 射线检

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