ICS 19.100 J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T34641—2017
无损检测
直接热中子照相检测的像质测定方法
Non-destructive testing-Test method for determining image quality
indirect thermalneutronradiographic examination
2018-04-01实施
2017-09-29发布
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 GB/T34641—2017
前言
本标准按照GB/T1.1一2009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
- GB/T34641—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L/D比的测定 GB/T31363 3无损检测 热中子照相检测总则和基本规则
术语和定义
3
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imagequalityindicator；IQI 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 beampurityindicator;BPI 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 sensitivityindicator;SI 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 GB/T34641—2017
图1束流纯度指示器（BPI）结构示意图
VWXY
图2灵敏度指示器（SI）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、有效含量、有效电子偶产生含量以及有效散射中子含量。 2 GB/T346412017
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（BPD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. 射线束人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，指示器与胶片噪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。 7.81 使用光学密度计测量光密度，黑度计读数误差宜低于士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射线束均勾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25mm30mm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土5%。若射线束直径小于胶片，宜每间隔90°在
3 GB/T34641—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（S）、有效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D的确定
参数 DB DL DH DT ADL ADB
含义
氮化硼圆片处图像光密度测量值铅圆片处图像光密度测量值
束流纯度指示器（BPI)图像中心处光密度测量值
聚四氟乙烯块处图像光密度测量值两个铅圆片处图像光密度值的差值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G和H值。
表2 参数H的确定
H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
小孔所在薄片
c c c c B B B B A A A A
注1：表中H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G的确定
G 1 2 3
间隙编号
T U V
4 GB/T34641—2017
表3（续）
G 4 5 6 7
间隙编号 W x Y
z
注：表中G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 I 1I Ⅲ IV V 注：评价方法优先根据对比度的评价结果对装置进行分级，在对分辨率要求高于对比度要求的情况下，装置等级
NC 65 60 55 50 45
H 6 6 5 1 3
G 6 6 5 5 5
P 3 4 10 6 7
s 5 6
X 3 4 5 6 7
8 9
评价结果可适当优于表中分类等级。
7.15 5按GB/T31362确定L/D值。 目视比较束流纯度指示器（BPI)图像上两根镉棒的影像，镉棒影像边缘清晰度存在明显差异说明其L/D值小于或等于35。 7.16若灵敏度指示器（SI)上嵌有铅片，目视检测铅阶梯图像区域内孔洞不可见，表明曝光射线束中的含量非常高。
图像质量等级
8
8.1 图像质量等级应包括有效热中子含量和灵敏度等级，其代号为NC-H-G（见9.1和7.13）。有效散射中子含量、有效含量和有效电子偶产生含量数值可按照用户的要求予以规定（若用户未规定NC- H-G值，射线照相图像宜为表4中I或Ⅱ分类。） 8.2束流纯度指示器（BPI)目视检测要求分析两个区域的图像：镉棒和铅圆片。若两个镉棒处图像清晰度明显不如其他图像，则L/D值低于常规要求。若铅圆片处图像明显亮于背景聚四氟乙烯图像，则表明射线束中有效含量高，若明显暗于背景聚四氟乙烯图像，则表明有效电子偶产生含量高。以上任意一种观察结果表明需要对照相图像作进一步分析，以确定对特定检测对象的直接热中子照相是否有效。
9曝光成分的测定
9.1 计算有效热中子含量NC，见式（1)（表1中给出了参数D的定义）：
1n GB/T34641—2017
DH-(DB+△DL)
NC
X100
.（1）
DH
式中： DB—两个氮化硼圆片图像中较亮圆片图像光密度测量值。
9.2计算有效散射中子含量S，见式（2）：
S=（△DB/D）×100
(2)
9.3 计算有效Y含量，见式（3）：
=(DT-D)DX100
..(3)
式中： DL一两个铅圆片图像中较暗圆片图像光密度测量值。
9.4计算有效电子偶产生含量P，见式（4）：
P=（△DL/DH)X100
........(4)
10 直接热中子照相过程控制
10.1 下列情况，可按GB/T31363对曝光条件和照相灵敏度进行验证：
a) 当被检物体大小及位置引起的散射中子与照相装置引起的散射中子相当时，实际有效散射中
子含量将与本标准测试结果不一致； b) 当检测物体不得不采用束流-胶片-物体的放置方式时，胶片光密度的读取将与本标准测试方
法不一致；
c) 当检测视场内无法放置像质计时； d) 当中子照相图像背景光密度不满足7.10的要求。
10.2对未知曝光条件的照相过程控制宜先获取放置有像质计的胶片照相图像，其背景光密度在2.0～ 3.0之间，测试样品可同时进行照相。 10.3胶片宜垂直于射线束轴线。 10.4根据用户合同的要求，直接热中子照相应确保中子照相检测与本标准中规定的方法一致并出具检测报告。检测报告宜至少包含以下内容：检测单位、检测时间、检测人员、检测对象、检测条件、检测结果，与本标准的一致性。
11记录
完整的技术细节记录应由检测机构保存至少三年，或按合同规定执行。
12 2精度
本标准通过测量有效热中子含量、有效散射中子含量、有效含量和有效电子偶产生含量来评价直接热中子照相装置照相质量和性能，由于无法通过其他方法获取这些参数的真实值，在本标准中不能给出评价结果的精度。
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