1 窄束连续X射线线衰减系数μ的求法

1.1 试验方法---由半价层求线衰减系数μ

     这是日本《射线探伤B》推荐的方法:管电压一定，用试验方法，求不同板厚条件下，窄束x射线半价层h(单位为cm);然后，通过下式计算线衰减系数

           μ=0.693/h                (1)

这种方法，可见《射线探伤B》(李衍先生译本)第8—11页;也可见强天鹏先生主编的《射线检测》(2007版)第23页表1-6和相关内容。由该表可以看出:对250KV管电压射线束，钢件的窄束x射线半价层随其厚度T1变化而变化，T1由0—20mm，半价层T1/2由0.9mm增大为3.8mm，线衰减系数μ从7.7/cm降为1.8/cm，射线束有效能量从64KeV升为135KeV，有效能量εff(如本例135KeV)与射线束光子最大能量εmax(如本例250KeV)之比，即εff/εmax约为0.5(如本例，135/250=0.54)。

    笔者认为:这种试验方法太麻烦，线衰减系数因不同管电压，不同工件材质和板厚，而不同。

1.2 当量能---查表估算法

1.2.1 方法

设U为KV表示的管电压，εd为以KeV表示射线束的当量能，则

       εd≈0.5U                 (2)

笔者所以写出公式(2)，不但有上述“εff/εmax约为0.5(如本例，135/250=0.54)”为依据，还有《美国无损检测手册.射线卷》〔M〕(1992年中译本)第142页“γ射线的能量”部分有以下叙述:

“由于X射线管所发出的大多数能量(笔者注:应译为‘当量能’)约为最大能量的40%，所以γ射线显示的特征类同于约具有两倍规定能量(笔者注:此处指γ射线能量)的X射线的特性。”

我认为，一般透照，通常按曝光曲线，连续X射线通过了一定板厚，基本均匀化了，所以未取“40%”，而取了“0.5”。

根据公式(2)计算的εd，去查《美国无损检测手册.射线卷》〔M〕(1992年中译本)第1046页表20-16铁，用插入法求出钢(近似看作各类钢)的线衰减系数μ。

1.2.2 举例

如使用XXH3005射线机，用管电压U为290KV透照不锈钢10mm的工件，求线衰减系数μ。

首先，用公式(2)计算εd，εd≈145KeV。

其次去查上述表20-16铁，0.1MeV，μ1=2.93/cm，0.15 MeV，μ2=1.54/cm，对应145KeV,取μ≈1.60/cm。

1.2.3常用管电压下钢的窄束线衰减系数μ及其半价层厚度h

    我用上述方法，即用公式(2)，求出不同管电压下的当量能  εd≈0.5U ，再查表求出窄束线衰减系数μ，通过公式h=0.693/μ，求出它们对应半价层厚度h ，列入表1，以供读者使用参考。 

表1 常用管电压下钢的窄束μ及h

     管电压(KV)  当量能(KeV)   窄束μ(/cm)  窄束h(mm)

            120          60       9.52           0.7

            160          80       4.71           1.5

            200         100       2.93           2.4

            300         150       1.54           4.5

            400         200       1.15           6.0

2 窄束连续X射线线衰减系数μ的应用

当防护计算的讨论点，远离透照工件2米，且讨论点2米内没有其它散射体(除空气或地面之外)时，射线强度衰减律中的线衰减系数μ，应使用x射线当量能查表估算法确定的μ，即窄束连续X射线线衰减系数μ。日本《射线探伤B》认为，试件距计量仪探头将近1米，计量仪已接受不到来自工件的散射线了，见该书第8页图1.7。笔者提出“远离透照工件2米”或“讨论点2米内没有其它散射体”，是考虑留有充分余地。

笔者认为，这种方法虽然粗略，但可以用来进行一些大概计算，因为剂量或剂量率仪器(监测仪器)本身允许的测量误差，可为±30%(见BGZ117-2006《工业X射线探伤放射卫生防护标准》第5.1.2b)。