射線的案例
同位素(γ射線)和X射線測厚儀特性對比
萬 50萬
射線源壽命 終生 2年 2年 2年
由于X射線測厚儀的故障率高，備件價格和使用本錢高，對維護要求高，且需要定期更換射線管等實際情況。
CAD中如何繪制射線 CAD射線快捷鍵
射線是一種幾何圖形，大家都知道它是從一個指定點開向一個方向無限延伸的直線，那么在CAD中如何繪制射線呢？
1.啟動迅捷CAD編輯器，想要繪制射線，可以在菜單欄點擊【繪制】--【射線】。
2.在彈出的【射線】菜單中或是根據命令行中的提示，你可以查看到射線命令的選項：
平分（B）：垂直已知對象或平分已知對象繪制等分射線。
水平（H）：平行當前UCS的X軸繪制水平射線。
垂直（V）：平行當前UCS的Y軸繪制垂直射線。
角度（A）：指定角度繪制帶有角度的射線。
平行（P）：以指定距離將選取的對象偏移并復制，使對象副本與原對象平行。
3.選擇你需要繪制的射線內容，選擇射線起點、方向，即可完成射線繪制。
根據以上內容就可以完成CAD中的射線繪制，希望可以幫助到大家。
展開 Light | 復消色差X射線聚焦
圖1：X射線復消色差聚焦原理：折射透鏡和菲涅爾波帶片以特定間隔前后放置，色差相互糾正，三種不同的能量/波長的X射線可同時聚焦于點F。
在可見光領域，消色差和復消色差透鏡存在已有百年之久。而在X射線領域，直到2022年世界上首個消色差透鏡才剛剛問世。本文報道了該研究團隊在消色差透鏡的工作基礎上，使用滿足特殊條件的菲涅爾波帶片 (FZP) 和復合折射透鏡 (CRL)，成功研制的世界上首個X射線復消色差透鏡系統。實驗顯示，該復消色差透鏡在7 keV到12 keV的能量范圍內表現出良好的消色差效果，相比消色差透鏡，消色差范圍提高了四倍，可以更廣泛地應用于折射和衍射透鏡的色差校正。
該研究開發的復消色差X射線透鏡系統由兩個相互獨立的光學元件組成：一個是雙光子聚合3D打印技術制造的復合折射透鏡，另一個是通過電子束光刻和金電鍍制造的菲涅爾波帶片，見圖2。
圖2. X射線復消色差透鏡的組成部分。a）3D打印的發散型CRL置于250納米厚的氮化硅膜上的光學顯微鏡圖像；b）復合折射透鏡和c）45度視角的波帶片的掃描電子顯微鏡圖像；d）復合折射透鏡（左下角）與火柴棒的對比。
在德國PETRA III同步輻射P06光束線上進行的X射線掃描透射顯微成像和疊層成像測量結果顯示，該透鏡系統在7至12 keV的X射線能量范圍內表現出極佳的消色差性能，見圖3。
圖3：Siemens星測試樣品在不同能量X射線束中的掃描透射顯微圖像 (樣品在光軸上位置無變化)。圖中展示了兩個不同的FZP-CRL分離距離d。
相比前述報道的初代X射線消色差透鏡，復消色差透鏡的有效能量范圍提高了四倍。
展開 X射線衍射儀（XRD）那么強大，到底能做哪些實驗？
來源：嘉峪檢測網、化學分析計量
X射線衍射分析法是研究物質的物相和晶體結構的主要方法。當某物質(晶體或非晶體)進行衍射分析時,該物質被X射線照射產生不同程度的衍射現象,物質組成、晶型、分子內成鍵方式、分子的構型、構象等決定該物質產生特有的衍射圖譜。X射線衍射方法具有不損傷樣品、無污染、快捷、測量精度高、能得到有關晶體完整性的大量信息等優點。因此,X射線衍射分析法作為材料結構和成分分析的一種現代科學方法,已逐步在各學科研究和生產中廣泛應用。
XRD原理
X射線同無線電波、可見光、紫外線等一樣,本質上都屬于電磁波,只是彼此之間占據不同的波長范圍而已。X射線的波長較短,大約在10-8～10-10cm之間。X射線分析儀器上通常使用的X射線源是X射線管,這是一種裝有陰陽極的真空封閉管（見圖1）,在管子兩極間加上高電壓,陰極就會發射出高速電子流撞擊金屬陽極靶,從而產生X射線。當X射線照射到晶體物質上,由于晶體是由原子規則排列成的晶胞組成,這些規則排列的原子間距離與入射X射線波長有相同數量級,故由不同原子散射的X射線相互干涉,在某些特殊方向上產生強X射線衍射,衍射線在空間分布的方位和強度,與晶體結構密切相關不同的晶體物質具有自己獨特的衍射樣,這就是X射線衍射的基本原理。
當一個外來電子將K層的一個電子擊出成為自由電子（二次電子），這是原子就處于高能的不穩定狀態，必然自發地向穩態過渡。此時位于外層較高能量的L層電子可以躍遷到K層。能量差ΔE=EL-EK=hν將以X射線的形式放射出去，其波長λ＝h/ΔE必然是個僅僅取決于原子序數的常數。這種由L→K的躍遷產生的X射線我們稱為Kα輻射，同理還有Kβ輻射，Kγ輻射。不過應當知道離開原子核越遠的軌道產生躍遷的幾率越小，所以高次輻射的強度也將越來越小。
展開 
談談能量色散X射線譜儀（EDS）的那些事兒
大家對能夠進行樣品的微區結構與形貌分析的掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）都不陌生，而與之相關的利用特征X射線具有特征能量這一原理設計的用于成分分析的能量色散X射線譜儀（EDS），因為不常用，所以可能就沒那么熟悉了。而今天，小編就給大家講講，EDS的那些事兒！
一、EDS所用信號：
高速運動的電子束轟擊樣品表面，電子與元素的原子核及外層電子發生單次或多次彈性與非彈性碰撞，有一些電子被反射出樣品的表面，其余的滲入樣品中，逐漸失去其動能，最后被阻止，并被樣品吸收。在此過程中有99％以上的入射電子能量轉變成熱能，只有約1％的入射電子能量從樣品中激發出各種信號。其中，特征X射線是高能電子激發原子的內層電子，使原子處于不穩定態，從而外層電子填補內層空位使原子趨于穩定的狀態，在躍遷的過程中，直接釋放出具有特征能量和波長的一種電磁輻射，即特征X射線。
圖1：高能電子轟擊樣品表面所能產生的各種信號
二、能量色散X射線譜儀（EDS）的結構與工作原理
不同元素發射出來的特征X射線能量是不相同的，利用特征X射線能量不同而進行的元素分析稱為能量色散法。所用譜儀稱為能量色散X射線譜儀（EDS），簡稱能譜儀。
圖2：能譜儀結構及工作原理
X射線能譜儀的主要構成單元是Si(Li)半導體檢測器，即鋰漂移硅半導體檢測器和多道脈沖分析器。能量為數千電子伏特的入射電子束照射到樣品上，激發出特征X射線，通過Be窗直接照射到Si(Li)半導體檢測器上，使Si原子電離并產生大量電子-空穴對，其數量與X射線能量成正比。
展開 飛秒X射線在量子材料動力學中的探測運用
【引語】
泵浦探測X射線（Pump–probe X- ray）技術是一項研究材料動力學的新型工具。它可以直接捕獲瞬態光誘導的微觀自由度變化。在典型的X射線時間分辨實驗中，材料樣品被強激光脈沖激發，稱為泵脈沖，引起材料的動態變化。時間延遲的X射線脈沖通過與材料的相互作用探測其動態變化，隨后通過檢測器收集散射（或透射）的光束。根據對硬和軟X射線中光子能量的篩選，可以使用諸如X射線衍射，X射線吸收光譜和共振X射線衍射等技術獲得有關材料的原子或電子結構的信息。
光脈沖可以引起固體特性的動態變化。在量子材料中，已經發現了許多相關的新現象: 電子相之間的超快轉變，鐵電階次的轉換和非平衡涌現行為(non-equilibrium emergent behaviors)，光致超導現象等等。研究這些現象需要在超快時間分辨率下對多個微觀自由度進行詳細測量。飛秒X射線技術為其提供了可能。它可以探測材料的瞬態結構，電子和磁自由度的動態。 這篇文章總結了一系列代表性的實驗研究。
一．鐵質材料
超快鐵電轉換
由于相反相位電極化所引發的結構扭曲狀態和雙穩定狀態，使得鐵電材料具有很大的科學研究價值和技術意義。利用這些特性，數字信息可以存儲在鐵電體中，進而使其用于非易失性信息存儲裝置的研發。通常，通過施加脈沖電場可以實現鐵電極化的轉換。然而，這種鐵電轉換是由非相干動力學和疇界的傳播驅動的。這使得轉換耗時達到數百皮秒。為了縮短轉換時間，科學家嘗試過通過利用脈沖拉曼散射或直接激發驅動鐵電軟模，以實現超高速轉換。
科學家S. Gr¨ubel等人利用單周期太赫茲脈沖直接激發材料引起晶格振動 并利用超快X射線對Sn2P2S6在其鐵電相中軟模受直接激發而引起的結構響應進行了定量測量。
展開 X射線成像系統：Kirkpatrick-Baez鏡和單光柵干涉儀
在如醫療成像和工業檢查等廣泛的應用中，X射線成像是一種有價值的工具。在VirtualLab Fusion中，我們已經成功地實現了幾個著名的X射線成像系統，它們可以用來探索所討論裝置的成像特性，或用來說明特殊的X射線成像原理。在本通訊中，我們展示了兩個X射線成像實驗：(1)使用Kirkpatrick-Baez鏡創建納米級X射線成像點；(2)用單光柵干涉儀說明相襯X射線成像原理。
X射線束的掠入射聚焦鏡
Kirkpatrick-Baez 鏡將掠入射X射線場聚焦到一個納米級的點上。本用例展示了Kirkpatrick-Baez鏡的分析設計過程和焦點區域的衍射圖樣。
用于X射線成像的單光柵干涉儀
在用于X射線的單光柵干涉儀中采用了三種類型的光柵(僅通過相位傳輸建模)，并對所選光柵的自成像進行了研究。
更多信息請發送消息到：support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
網址： http://www.infotek.com.cn / http://www.honglun-seminary.com
展開 X射線成像系統：Kirkpatrick-Baez鏡和單光柵干涉儀
在如醫療成像和工業檢查等廣泛的應用中，X射線成像是一種有價值的工具。在VirtualLab Fusion中，我們已經成功地實現了幾個著名的X射線成像系統，它們可以用來探索所討論裝置的成像特性，或用來說明特殊的X射線成像原理。在本通訊中，我們展示了兩個X射線成像實驗：(1)使用Kirkpatrick-Baez鏡創建納米級X射線成像點；(2)用單光柵干涉儀說明相襯X射線成像原理。
X射線束的掠入射聚焦鏡
Kirkpatrick-Baez 鏡將掠入射X射線場聚焦到一個納米級的點上。本用例展示了Kirkpatrick-Baez鏡的分析設計過程和焦點區域的衍射圖樣。
用于X射線成像的單光柵干涉儀
在用于X射線的單光柵干涉儀中采用了三種類型的光柵(僅通過相位傳輸建模)，并對所選光柵的自成像進行了研究。
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展開 《Nature》重大突破：西北工業大學等發現新型X射線閃爍體！
如果醫院有一款超靈敏的X射線探測檢測器，
每一次X光檢查對人體的有害輻射可極大地減少，甚至危害可忽略，你會不會覺得安全了很多。
日前，西北工業大學黃維院士與新加坡國立大學劉小鋼教授（西北工業大學長江學者講座教授）以及福州大學楊黃浩教授帶領下的國際合作團隊，在X射線閃爍體研究領域取得了突破性的重大進展，使之成為可能。
在長期研究的基礎上，他們發現了一類全無機鈣鈦礦納米晶閃爍體，其在可見光區可調諧。較之于傳統閃爍體，基于該類納米晶制備而成的閃爍體對X射線具有高效的輻射發光響應。該工作不僅實現了基于該型閃爍體的彩色輻射發光顯示，還集成了一種柔性和超高靈敏度的X射線探測器，探索了X射線探測器的結果可視化以及在電子電路領域的應用。這些原創性成果于8月27日在《自然》雜志上在線發表。
論文鏈接：
http://www.nature.com/articles/s41586-018-0451-1
閃爍體到底是啥？可能很多人都沒聽過這個詞，但其實，我們的日常生活中并不陌生。
閃爍體是一類吸收高能粒子或射線后能夠發光的材料，可用于輻射探測和安全防護，通常在應用中將其加工成晶體，稱為閃爍晶體。在醫學上，閃爍體是核醫學影像設備比如X光、CT等檢查設備的核心部件。同時，在行李安檢、集裝箱檢查、大型工業設備無損探傷、石油測井、放射性探測、環境監測等領域，閃爍體都發揮著不可替代的作用。
以往常規閃爍體一般是在高溫條件下煅燒合成，不僅價格昂貴，而且對X射線光子能量的轉化效率有限，其輻射發光性能很難在可見光區調諧。
展開 X射線成像系統：Kirkpatrick-Baez鏡和單光柵干涉儀
在如醫療成像和工業檢查等廣泛的應用中，X射線成像是一種有價值的工具。在VirtualLab Fusion中，我們已經成功地實現了幾個著名的X射線成像系統，它們可以用來探索所討論裝置的成像特性，或用來說明特殊的X射線成像原理。在本通訊中，我們展示了兩個X射線成像實驗：(1)使用Kirkpatrick-Baez鏡創建納米級X射線成像點；(2)用單光柵干涉儀說明相襯X射線成像原理。
X射線束的掠入射聚焦鏡
Kirkpatrick-Baez 鏡將掠入射X射線場聚焦到一個納米級的點上。本用例展示了Kirkpatrick-Baez鏡的分析設計過程和焦點區域的衍射圖樣。
用于X射線成像的單光柵干涉儀
在用于X射線的單光柵干涉儀中采用了三種類型的光柵(僅通過相位傳輸建模)，并對所選光柵的自成像進行了研究。
展開 如何為射線光學仿真創建復雜的透鏡幾何結構
”進行射線光學仿真之前，我們首先需要創建模型的幾何結構。
用于X射線顯微鏡，科學家一分鐘內3D打印出納米鏡片
2018年10月16日，南極熊從外媒獲悉，Max Planck智能系統研究所的科學家們發現了3D打印技術的一項新應用，他們使用雙光子3D打印技術從聚合物材料中制造出具有納米尺寸特征和出色聚焦能力的X射線透鏡。
而整個制造過程僅僅需要花費一分鐘，這項技術制造出具X射線光學特性的單透鏡，大大降低了原型制造的成本。
據悉，X射線顯微鏡是獨特地結合納米尺寸分辨率和大穿透深度的成像工具，它允許您在不破壞計算機中央處理單元的情況下查看其中的缺陷，X射線顯微鏡或XRM是唯一能夠以高分辨率研究埋藏特征的技術。
然而，X射線的聚焦并非那么容易，它需要納米級幾何形狀的光學器件。由于其復雜的納米制造方法，單個鏡頭可能花費高達數萬歐元，制造成本非常高昂。
該研究所的現代磁系統和物理智能部門共同合作，試圖尋找一種更便宜的方法來制作該光學器件，能夠有效地聚焦X射線。這就是3D打印技術的特點得到應用的地方，他們發現飛秒雙光子3D納米打印是制造這種衍射X射線光學元件的最佳方法。
此前，南極熊也曾多次報道過國內外的雙光子3D打印技術，下圖中是雙光子聚合加工的技術原理。
南極熊曾參觀過中國院理化所的雙光子3D打印設備，可以進行微納米級別的3D打印。
Umut T. Sanli博士解釋說：“我們使用了飛秒脈沖紅外（IR）激光器，以及可以通過同時吸收多個紅外光子來聚合的光刻膠，以寫入小于光波長的結構。通過這種方式，我們實現了極具挑戰性的X射線透鏡幾何結構，具有納米級特征和非常高的聚焦效率，他繼續說道。初步結果顯示，使用直接軟X射線成像和3D打印的透鏡表現出優越的性能，效率高達20％。”
由于輻射損壞，幾乎每年都需要更換XRM的X射線光學系統。
展開 氣孔、夾渣、夾鎢，在射線底片上是什么鬼樣
（2）夾渣射線成像特點
焊縫金屬包裹著非金屬夾雜物形成夾渣、射線穿過夾渣有一定的衰減，但遠遠小于焊縫金屬對射線的衰減。射線底片上夾渣呈暗色斑點，黑度分布無規律，輪廓不圓滑不規則，小點狀夾渣輪廓較不清晰。
非金屬夾渣
3、夾鎢
（1）夾鎢成因
鎢極承載電流的能力較差，過大的電流會引起鎢極熔化和蒸發，其微粒有可能進入熔池，形成夾鎢。
（2）夾渣射線成像
金屬鎢射線的衰減系數比鋼大，透過金屬鎢后的射線能量比鋼低，膠片吸收射線產生的光電子更少。在底片上成亮色，輪廓清晰。
夾鎢缺陷
以下為實際工作中的射線底片
夾渣和圓形氣孔缺陷底片
夾渣氣孔夾鎢缺陷底片
圓形缺陷（鏈狀氣孔）底片
密集氣孔缺陷底片
雙影雙壁透照圓形缺陷底片
蟲狀氣孔底片
二、圓形缺陷的評級
圓形缺陷的評級參考JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》第2部分射線檢測標準講解，該標準規定的評級方法：
“5.1.5.1 圓形缺陷用圓形缺陷評定區進行質量分級評定，圓形缺陷評定區為一個與焊縫平行的矩形，其尺寸見表8。圓形缺陷評定區應選在缺陷最嚴重的區域。
5.1.5.2 在圓形缺陷評定區內或與圓形缺陷評定區邊界線相割的缺陷均應劃入評定區內。將評定區內的缺陷按表9的規定換算為點數，按表10的規定評判焊接接頭的質量級別。“
表8 缺陷評定框
表9 缺陷點數換算表
表10 缺陷評級表
舉例說明：
例子：若母材公稱厚度（母材測量厚度）為19mm，首先判斷底片上的缺陷非裂紋、未焊透和未熔合危害性缺陷。再根據表8采用10×10的正方形評定框，框住最嚴重的部位，測量缺陷的長度。
展開 基于射線追蹤法進行軌道車輛通過噪聲的測量和聲學模型驗證
通過噪聲仿真
聲線法模型
一旦吸收系數可用，就建立了用于跟蹤噪聲評估的射線追蹤模型。該模型由兩個車廂幾何結構，代表輪軌相互作用噪聲產生的16個復雜聲源，包括不同吸收表面的軌道幾何結構，代表轉向架區域內部的通過噪聲麥克風和虛擬麥克風的傳感器組成，如圖11所示。
圖11：用于通過噪聲評估的射線追蹤模型。
噪聲源估算
在測試軌道上分別以60km/h，80km/h，100km/h和120km/h的恒定速度行駛。如圖12所示，在轉向架區域記錄了聲壓級。兩個麥克風放在車輪前部，第三個麥克風放在中部。
圖12：轉向架聲源估計的實驗裝置。
對三個麥克風的聲壓水平求平均值，并使用火車的射線追蹤模型（圖13）對相應的緊湊型聲源（CAS）的聲功率級進行反算。
圖13：包括緊湊型聲源（CAS）的轉向架的射線追蹤模型。
圖14顯示了在麥克風1處測得的聲壓級與使用射線追蹤模型計算的模擬聲壓級之間的良好相關性，假設源與單極等效，則使用反跟蹤的緊湊型聲源。
圖14：窄帶（頂部）和三分之一倍頻程（底部）中麥克風1聲壓級的測試與仿真相關性。
通過噪聲一致性驗證
使用射線追蹤模型計算80km/h的通過噪聲水平，并使用持續時間為0.05s的信號與實驗數據進行比較。在圖15中，顯示了光線跟蹤模型，其中麥克風與綠色表示的測試數據相關。
圖15：通過噪聲聲線法模型。
圖16顯示了選定麥克風在音軌的三分之一倍頻程中的實驗數據與仿真之間的相關程度（在軌道的左側和右側）。
圖16：選定麥克風（M1-左和M2-右）的80km/h傳遞噪聲聲壓級。
展開 X射線聚焦系統
高能光子(X射線)的使用已成為許多醫療和同步加速器應用的共同特點。與可見光譜中的光不同，X射線與大多數物質僅發生微弱的相互作用，這使得聚焦元件的設計比波長譜的其他部分更具挑戰性。下面我們展示了兩種解決此任務的方法，即使用復合透鏡和在掠入射下的橢圓反射鏡。使用建模和設計軟件VirtualLab Fusion對這些系統進行快速物理光學仿真，使我們能夠在焦距和測量光斑尺寸的基礎上研究它們的性能。
用于X射線聚焦的復合折射透鏡
復合折射透鏡由數十或數百個獨立的圓柱透鏡組成，用于一維或二維聚焦X射線場。
用于X射線束的掠入射聚焦鏡
Kirkpatrick-Baez (KB)反射鏡將掠入射的X射線場聚焦成一個納米尺度的光斑。在這個用例中，演示了這種 KB 反射鏡系統的建模和評價。
展開 