View
232
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/3/2019 Metodo Radiografico
1/59
Il Metodo Radiografico (RT)
La radiografia la tecnica che consente di
ottenere immagini del contenuto di un solidomediante impressione di un elementosensibile (pellicola, schermo, ecc.) da partedi radiazioni ionizzanti quali raggi X oraggi . Il meccanismo di formazionedellimmagine legato al differenteassorbimento delle radiazioni nel pezzo infunzione della variazione di spessore, deidiversi costituenti chimici, di disuniformitnella densit, della presenza di difetti o dieventuali fenomeni di scattering
Linformazione ottenibile da un singolo
controllo radiografico bidimensionale e,come tale, deve essere integrata con altreradiografie o con altri metodi volumetriciaffinch la discontinuit possa esserecompletamente caratterizzata
Vista dallalto della pellicola
Pellicola
= maggiore esposizione
= minore esposizione
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
2/59
Il Metodo Radiografico (RT)
Maggiore assorbimento
Minore assorbimento
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
3/59
Le radiazioni elettromagnetiche
Radiazione
Energia emessa da una sorgente che si propaga nello spazio:
a) sotto forma di onde elettromagnetiche continueb) in pacchetti discreti di energia chiamati fotoni
Esempi di radiazione:
Luce visibile, onde radio, microonde, calore, raggi X
Tutti i tipi di radiazione vanno a costituire, nel loro insieme ilcosiddetto spettro elettromagnetico, del quale la luce visibilecostituisce una piccola porzione
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
4/59
Lo spettro elettromagnetico
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
5/59
Lo spettro elettromagnetico
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
6/59
Radiazioni ionizzanti
Le radiazioni si classificano in:Ionizzanti: quando le onde elettromagnetiche (o i fotoni) possiedonoenergia sufficiente a produrre ioni nella materia (raggi X, raggi gamma)
Non Ionizzanti: radiazioni che non possiedono energia sufficiente arimuovere elettroni fortemente legati al nucleo dalle loro orbite (microonde,luce visibile)
Lunit di misura che si impiega per descrivere lenergia di una radiazione lelettronVolt (eV)
1 eV rappresenta lammontare di energia guadagnata da un elettrone che
attraversa una differenza di potenziale pari a 1 Volt
JeV 1910602,11
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
7/59
Tipi di di radiazioni ionizzanti
I raggi
sono particelle cariche positivamente che vengonoemesse nei processi di decadimento radioattivo. Sonocostituite da due neutroni e due protoni e sono, per loronatura, facilmente fermate da un foglio di carta ovvero daiprimi strati di epidermide. Sono pericolose soltanto se lasorgente interna allorganismo
I raggi sono elettroni o positroni emesse nei processi didecadimento radioattivo. Sono molto pi penetranti delleparticelle ma possono essere arrestate da sottili strati diacqua, vetro, metallo ecc.
Onde elettromagnetiche (o fotoni) emessi dal nucleo di un
atomo
Onde elettromagnetiche (o fotoni) non emesse dal nucleo,ma dovute a cambiamenti nellenergia degli elettroni
X
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
8/59
Propriet dei Raggi X e possono penetrare nella materia; sono assorbiti in maniera differenziale;
si propagano in linea retta;
producono degli effetti fotochimici sulle emulsioni
fotografiche; ionizzano il gas attraversato;
non sono deviati da campi elettrici e magnetici;
la loro velocit di propagazione uguale a quella della luce;
possono liberare elettroni per effetto fotoelettrico;
provocano la fluorescenza di alcune sostanze
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
9/59
Produzione dei raggi X
Le radiazioni X si producono ogniqualvolta una sostanza bombardata da elettroni ad alta velocit
In pratica i raggi X si ottengono da processi di conversionedellenergia quando
1. Elettroni ad alta velocit sono bruscamente deceleratiquando passano interagiscono con atomi bersaglio(Bremsstrahlung, Radiazione di frenamento)
2. Elettroni incidenti espellono elettroni delle orbite interne diatomi bersaglio (Radiazione caratteristica)
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
10/59
Produzione dei raggi X
I raggi X presentano uno spettro misto costituito da due parti: uno spettro continuo , determinato dalla variazione continua di energia, dovuta alladiminuzione di velocit che gli elettroni subiscono nellattraversare il bersagliometallico
uno spettro a bande (discontinuo), o spettro caratteristico, determinato dal rilascio di
energia da parte degli elettroni urtati del bersaglio che ritornano sullorbita originaria.Ad ogni riga corrisponde un preciso livello di energia associato al salto dell orbita.
Lo spettro caratteristico dipende dal materialedel bersaglio ed importante sottolineare che lasua energia piccola se confrontata con quelladello spettro continuo.
Lintensit dello spettro continuo proporzionale al quadrato della tensionesecondo la relazione
2VKI
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
11/59
Breve storia della Radiografia
1895W.C. Roentgen osserva la fluorescenza in alcuni cristalli dispostiin prossimit di un tubo catodico
1913Coolidge realizza il primo tubo sottovuoto che consente di
raggiungere energie dellordine dei 100 kV
1931
LASME accetta il metodo radiografico quale strumento dicontrollo dei recipienti in pressione.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
12/59
Principi fisici del metodo
Supponiamo di avere un filo di materiale conduttore e di renderlo incandescente (pereffetto Joule) mediante il passaggio di una opportuna corrente.
Gli elettroni eccitati dall apporto di energia riescono a staccarsi dallatomo e afuoriuscire dal conduttore. Se poniamo ad una certa distanza dal filo una piastrina dimetallo caricata positivamente gli elettroni fuoriusciti dal conduttore verranno attratti ecadranno sulla piastrina con una velocit, e quindi con un energia, direttamente
proporzionale alla differenza di potenziale esistente tra conduttore e piastrina.In altre parole maggiore la differenza di potenziale pi alta lenergia deglielettroni.
Quando un elettrone arriva sulla piastrina pu urtare contro un elettrone di un atomodel materiale oppure non urta altri elettroni, ma viene deviato passando nelle vicinanze
di un atomo.In entrambi i casi, la maggior parte dellenergia liberata viene emessa sotto forma diradiazione nellintervallo dellinfrarosso come calore, mentre una piccola parte sottoforma di onde elettromagnetiche a lunghezza donda ridotta e frequenza elevatachiamate appunto raggi X
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
13/59
Principi fisici del metodo
1. Il tubo unampolla di vetro nella quale praticatoil vuoto spinto (la pressione interna dellordine dei10-2 MPa) e che contiene due elettrodi
Il catodo, o elettrodo negativo , costituito da unfilamento di tungsteno avvolto a spirale (sorgente dielettroni) e da una cupola di concentrazione (schermofocalizzante)Allestremit opposta si trova l anodo (elettrodopositivo) che realizzato usualmente con unaplacchetta di tungsteno. Questa rappresenta ilbersaglio metallico
2. Il filamento di tungsteno, riscaldato finoallincandescenza da una corrente di debole intensitalimentata da un piccolo trasformatore, emette unfascio di elettroni che viene focalizzato dalla cupola diconcentrazione verso lanodo.
3 Gli elettroni liberati dal filamento sono successivamente attrattiverso il bersaglio e lemissione dei raggi X dovutaallinterazione tra gli elettroni (i cosiddetti raggi catodici) con gliatomi dellanodo
4 Il passaggio verso lesterno del tubo assicurato da finestremetalliche realizzate con sottili fogli di berillio od alluminio
Anodo di Tungsteno
Catodo
Fascio di elettroni
Raggi X
Braccio anodico Braccio catodico
Anodo di Tungsteno
Catodo
Fascio di elettroni
Raggi X
Braccio anodico Braccio catodico
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
14/59
Il Tubo di Coolidge
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
15/59
Energia della radiazione
Lo spettro continuo dei raggi X pu essere
modificato attraverso due parametrifondamentali:
la corrente con la quale viene prodotto il fascioelettronico per effetto termoionico
la tensione di alimentazione imposta tra catodo eanodo che determina laccelerazione degli elettroni.
Aumentare la corrente del filamento provocaun aumento della emissione di elettroni dalfilamento stesso e quindi un aumento diintensit della radiazione prodotta che non hainfluenza sullenergia della stessa.
Aumentare la tensione del tubo significaaumentare la differenza di potenziale esistentetra catodo e anodo, e quindi agire sul campoelettrico che spinge gli elettroni sullanodo. Cisi traduce in un aumento dellenergia dellaradiazione X prodotta.
Zona a basso spessore
Bassa Energia Alta Energia
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
16/59
Energia della radiazione
La figura mostra la curva di intensit per quantoriguarda lo spettro continuo dei raggi X.
La curva (a) stata ottenuta con bassa correntementre la (b) ottenuta con una corrente pielevata mantenendo costante la tensione dialimentazione.
Il punto di intersezione di ciascuna curva con
lasse delle lunghezze donda chiamato limiteinferiore di lunghezza donda (min), questovalore completamente determinato dalla tensionedi alimentazione del tubo.
Aumentando la corrente del tubo radiogeno siha leffetto di aumentare lintensit massima deiraggi X ma non la loro energia, la quale
inversamente proporzionale alla lunghezzadonda.
Lintensit massima si ha infatti per lo stessovalore della lunghezza donda max , e il limiteinferiore di lunghezza donda rimasto invariato.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
17/59
Energia della radiazione
Quindi, per aumentare lenergia dei raggiX , e quindi la loro capacit di penetrare lamateria, necessario aumentare la tensionedi alimentazione tra catodo e anodo , cio latensione del tubo. In figura mostrato comevaria lemissione in funzione della tensione dialimentazione.
Allaumentare della tensione dialimentazione da 50 a 200 kV si riduce illimite inferiore di lunghezza donda ed ancheil valore di per cui si ha la massimaintensit di radiazioni.
I raggi X di lunghezza donda minima sonoprodotti dagli elettroni aventi velocitmassima o massima energia.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
18/59
I Raggi I raggi sono radiazioni elettromagnetiche emessedalla disintegrazione di un isotopo radioattivo Un isotopo possiede un nucleo instabile che non haenergia sufficiente a mantenersi unito Ladisintegrazione spontanea di un nucleo atomicoorigina un rilascio di energia e materia (decadimento
radioattivo)
Dal punto di vista dellimpiego radiologico, lesorgenti pi impiegate sono il Cobalto (Co-60),lIridio (Ir-192), il Cesio (Cs-173), litterbio e il tulio.
A seconda della sostanza impiegata, si possono
testare spessori di materiale estremamente variabili;per esempio le radiazioni originate dal cobaltopossono penetrare una lastra di acciaio di spessoreoltre 200 mm.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
19/59
I Raggi
La maggior parte degli isotopi radioattiviimpiegati nei controlli industriali viene prodottaartificialmente mediante un processo diattivazione a partire da elementi stabili
La tecnica dellattivazione neutronica consistesostanzialmente nellesposizione del campionecontenente lelemento stabile ad un flusso dineutroni (generalmente provenienti da un
reattore nucleare) per un tempo prefissato
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
20/59
I Raggi A differenza dei raggi X, prodotti da una
sorgente alimentata, la produzione di raggigamma non pu essere interrotta.
I radioisotopi sono dunque incapsulati perprevenire la contaminazione ambientale
La capsula radioattiva attaccata ad un cavoper costituire il cosiddetto pigtail
Il Pigtail possiede uno speciale connettoread una estremit che lo collega ad un sistemadi movimentazione.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
21/59
I Raggi Per conservare, trasportare ed esporre il pigtail contenente il materialeradioattivo si impiega un dispositivo speciale pesantemente schermato
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
22/59
I Raggi
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
23/59
I Raggi I principali vantaggi dellimpiego di sorgenti a raggi sono: ridotte dimensioni della sorgente, che compatta e facileda trasportare elevata penetrazione delle radiazioni se comparata con lesorgenti a raggi X di uso industriale, prezzo relativamente basso rispetto ad alcune
apparecchiature a raggi X, non necessaria alcuna sorgente di elettricit, radiazione monocromatica il contrasto abbastanza tenue dellimmagine permettead un grande dominio di spessori di materiale di essereradiografati in una sola esposizione e sulla stessa pellicola.
Svantaggi derivanti dallimpiego di sorgenti a raggi : Impossibilit di controllare i parametri di emissione(on/off) Immagini poco contrastate Significativi problemi di sicurezza
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
24/59
I Raggi
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
25/59
Schema della Procedura Radiografica
Dalla sorgente ha origine un fascio diradiazione divergente che attraversa ilprovino, ne viene differentemente assorbito(in funzione delle sue caratteristiche fisico-chimiche) e finisce per impressionare unapellicola sensibile, uno schermo
fluorescente, un convertitore fotonico(scintillatore).
Limmagine che si ottiene (in scala di grigi)deve essere successivamente interpretataper valutare la presenza di discontinuit
che producono livelli diversi di densitdellimmagine in funzione delle lorocaratteristiche.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
26/59
Schema della Procedura Radiografica
La relazione esistente tra la direzione del fascioincidente e le caratteristiche geometriche dellediscontinuit rappresenta un fattore estremamentecritico ai fini della caratterizzazione radiografica di uncomponente
possibile osservare come difettosit
apparentemente simili nella tipologia (cricche orientateperpendicolarmente tra loro) sono rappresentate daimmagini estremamente diverse tra loro; infatti ladiscontinuit orientate parallelamente alla direzione dipropagazione del fascio appaiono nettamente pidistinguibili rispetto a quelle orientateperpendicolarmente
Il fenomeno grazie al quale i raggi X produconounimmagine variamente contrastata quellodellattenuazione, che avviene a seguito di fenomeni discattering e di assorbimento
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
27/59
Schema della Procedura Radiografica
0o
10o
20o
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
28/59
Importanza del contrasto nellimmagine
Raggi X 150 kV Raggi Ir-192
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
29/59
Fattori critici per lesame radiografico
Esame visivo preliminare delloggetto. importante analizzare ad occhio nudo loggetto da testare per deciderelorientamento della direzione di indagine sia sulla base della possibile collocazione deidifetti allinterno del componente, e sia in relazione agli spessori che devono essereattraversati dal fascio.
Energia dei raggi X
Lenergia dei raggi X deve essere selezionata considerando la composizionedelloggetto, la lunghezza del percorso che il fascio deve attraversare e le eventualiproblematiche legate alla dispersione dei raggi.
Registrazione dellimmagineLimmagine pu essere osservata su uno schermo controllato in remoto o su pellicola inunione con opportuni schermi luminosi.
Interpretazione delle radiografieIl risultato finale di una radiografia una proiezione che non offre alcuna informazionerelativamente alla profondit dei difetti nel pezzo.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
30/59
Assorbimento e Scattering nella Materia
Effetto Fotoelettrico
Lassorbimento fotoelettrico avviene quando un fotone dei raggi X dibassa energia ( 0,5 MeV) collidendo con un atomo trasferisce tutta lasua energia ad un elettrone e, se tale energia raggiunge un certo livello disoglia, lelettrone espulso e liberato dalla forza di attrazione del nucleo.Questo fenomeno avviene per basse energie del fotone (il quale vienecompletamente assorbito) e per elevati livelli di numero atomicodellatomo.
Effetto Compton
Leffetto Compton, noto anche come scattering incoerente, avvienequando un fotone con energia superiore alla soglia necessaria allaliberazione di un elettrone, collide con un atomo; della sua energia, parteviene usata per espellere un elettrone dellorbitale pi esterno, e parteprosegue sotto forma di fotone avente per energia inferiore e direzionedi propagazione diversa rispetto al fotone incidente.
Produzione di coppieLa produzione di coppie si verifica quando un fotone ad elevata energia(superiore a 1,2 MeV) collidendo con un atomo viene completamenteassorbito e al suo posto si formano un elettrone ed un positrone. Ilpositrone ha una vita brevissima; esso svanisce con la formazione di duefotoni aventi energia pari a 0,5 MeV ciascuno.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
31/59
8/3/2019 Metodo Radiografico
32/59
Assorbimento e Scattering
Il coefficiente di assorbimento che misurato dal rivelatore risulta essere composto da dueparti: un termine legato allassorbimento vero e proprio e un termine causato dalla dispersione.
Lassorbimento vero e proprio caratterizzato dalla scomparsa di un quanto di energia e dal trasferimentodi essa agli elettroni del materiale attraversato
La radiazione dispersa , invece, caratterizzata da una variazione di direzione rispetto al fascio incidente, eda unenergia minore
Lo scattering (dispersione) il fenomeno in seguito al quale una parte raggi emergenti dalcorpo assorbente (dopo averlo attraversato) seguono delle direzioni diverse rispetto al fascioincidente. Questa radiazione definita anche radiazione diffusa.
Durante lesposizione ai raggi X o , la pellicola radiografica colpita dalla frazione di radiazioniche hanno attraversato il pezzo in esame (che non sono state assorbite) e dalla radiazione di
scattering.A seconda dello spessore del materiale, dei difetti presenti o della presenza di eventuali inclusionidi materiale a diverso coefficiente di assorbimento, le radiazioni subiscono un differente livello diattenuazione e, quando infine vanno ad incidere sulla pellicola, la impressionano in manieradifferenziata con diverse densit di annerimento.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
33/59
Registrazione delle Immagini
Le tecniche di rappresentazione dei risultati di unindagineradiografica possono essere classificate come segue:
Radiografia su pellicola (Film Radiography)
Radiografia Computerizzata (Computed Radiography)
Radiografia in tempo reale (Real-Time Radiography)
Radiografia Digitale Diretta (Direct Radiography)
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
34/59
Registrazione delle Immagini
Nella pratica industriale, la pellicola
radiografica di gran lunga il sistema piimpiegato
Nel metodo fotografico, la radiazione Xmodifica le caratteristiche dellemulsionefotografica allo stesso modo in cui la luce nelle
lunghezze donda del visibile rende possibile larealizzazione di fotografie.
Le pellicole per radiografie a raggi X sonoformate da una base di materiale trasparente(acetato di cellulosa) uniformemente rivestita suidue lati con unemulsione gelatinosa di bromurodargento. Il bromuro dargento si trova sottoforma di piccoli cristalli ed dispostouniformemente allinterno della gelatina. Lospessore di ciascuno strato circa 0,025 mm.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
35/59
Registrazione delle Immagini
Quando i raggi X o incidono sullemulsione,
ha luogo una reazione chimica nei cristalli del bromuro dargento con una energia che proporzionale allintensit della radiazioneincidente e al tempo di esposizione
Il risultato di tali modificazioni chimiche latente sulla pellicola e, affinch possa essere
osservato, necessario trattare la stessa con unasoluzione chimica chiamata rivelatore
Il rivelatore ha unazione riduttrice neiconfronti del bromuro dargento , che consistenel prelevare il bromuro dai cristalli esposti del bromuro dargento, e depositare atomi di
argento nero sulla gelatina. La concentrazionedellargento metallico nero, per unit disuperficie dellemulsione, dipende dal tempodi esposizione e dunque, in definitiva, il fattoreche determina la densit della pellicola.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
36/59
Registrazione delle Immagini
Impressionedella pellicola
Rivelatore
(sviluppo)Metolo-idrochinone
Arresto(Acido Acetico)
Fissatore
(Iposolfito di sodio)
Lavaggio Essiccatura
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
37/59
Le pellicole
Per le radiografie vengono utilizzatidiversi tipi di pellicole che differiscono perla loro velocit (rapidit di esposizione,ISO), il contrasto e la dimensione dei grani.
Nonostante la differenza di qualit tra le
radiazioni delle sorgenti a raggi X e lesorgenti a raggi gamma, per entrambi icasi si impiegano gli stessi tipi di pellicole.
Ciascun tipo di pellicola caratterizzatoda una curva densitometrica cherappresenta graficamente il grado di
annerimento ottenibile al variaredellesposizione cui la pellicola soggetta.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
38/59
I Densitometri
Il densitometro lo strumento atto allamisura della densit della pellicola che aiuta iltecnico a stabilire se i limiti di densit sonorispettati
I densitometri ottici prendono anche il nomedi strisce densitometriche e si compongono divarie bande di grigio corrispondenti a densitnote: la densit incognita della pellicola vienedeterminata per confronto visivo diretto con le variebande.
Questo metodo consente stime di densit
sufficientemente precise anche se, ovviamente,occorre tenere presente i limiti dellapparatovisivo umano.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
39/59
Radiografia Digitale
Nella Radiografia Computerizzata (Computed Radiography (CR)) al posto
della pellicola si impiega una speciale lastra sensibile (composta da uno stratodi fosfori) riutilizzabile che viene esposta seguendo esattamente la stessaprocedura del film tradizionale
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
40/59
Radiografia Digitale
I raggi X che hanno attraversato il pezzo, eccitano i fosfori della lastra e tale
cambiamento si imprime in modo stabile.
CR Phosphor Screen Structure
X-Rays
Phosphor Layer
Protective Layer
SubstratePhosphor Grains
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
41/59
Radiografia Digitale
La lastra viene letta da una stazione dotata di PC e apposito scanner e poi
cancellata (sempre per via elettronica)
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
42/59
Radiografia Digitale
Mentre il laser scansiona la lastra, si origina unemissione luminosa dalle zone colpitedai raggi X che proporzionale allenergia accumulata durante la fase di esposizione.La radiazione luminosa letta da un fotomoltiplicatore (rivelatore elettronico di luceestremamente sensibile nell'ultravioletto, in luce visibile e nel vicino infrarosso) econvertita in informazione binaria da un convertitore A/D
Motore
A/D
Converter
A/D
Converter
Lastra
Scanner ottico Tubo Fotomoltiplicatore
110010010010110110010010010110
Fascio Laser
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
43/59
Radiografia Digitale
Le immagini sono inviate ad una workstation per leditinglanalisi e larchiviazione finale
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
44/59
Radiografia digitale diretta
Nella Radiografia Digitale Diretta, lapellicola sostituita da uno specialepannello piatto
Il pannello lavora convertendo laradiazione incidente in cariche elettriche
Allinterno del pannello sono ospitatiminuscoli condensatori che si caricano infunzione delintensit della radiazioneincidente
Il segnale elettrico convertito inimmagine digitale
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
45/59
La formazione dellimmagine radiografica
Lintensit dei raggi X decresce con ilquadrato della distanza come accade, del resto,
per tutti gli altri tipi di onde elettromagnetiche
Il fascio emesso (divergente) investe idifferenti piani che lo intersecano
perpendicolarmente secondo aree didimensione progressivamente crescente nellequali lintensit rilevata in un singolo puntodiminuisce
Questa legge valida solo se la dimensionedella sorgente piccola confrontata con ladistanza sorgente-oggetto (nella maggior partedelle applicazioni pratiche > 50 mm)
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
46/59
La penombra geometrica
La penombra (unsharpness), si definiscecome lincapacit di riprodurre fedelmente ibordi di un dato oggetto.
Lo stesso termine viene anche usato per
indicare la distanza minima che pu essererisolta da un dato sistema radiografico.
La penombra dipende dalle dimensioni dellamacchia focale, e dalle distanze sorgente-oggetto e oggetto-pellicola
Penombra D
dFUg
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
47/59
La penombra geometrica
DdFUg
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
48/59
La penombra geometrica
Casi particolari:
Pellicola e oggetto a contatto (d=0): la penombra trascurabile
Distanza tra pellicola e oggetto molto grande: si ha ingrandimento
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
49/59
Contrasto e definizione
Il contrasto pu essere definito come la differenza di densit che siregistra nella pellicola, in seguito allesistenza di una variazione di spessoreo di densit del pezzo radiografato. Questo parametro risulta essereparticolarmente critico ai fini della bont del controllo radiografico, infatti undifetto pu essere individuato nellimmagine radiografica proprio a causa delcontrasto tra la densit della sua immagine e la densit del materiale
circostante. Pi questa differenza rilevante pi facile diventa rintracciare ildifetto allinterno del pezzo.
Mentre per contrasto si intende la differenza di densit tra due zonecontigue della radiografia, con il termine definizione radiografica si esprimela rapidit con la quale avviene tale passaggio. Ottenere unelevata
definizione vuol dire, in sostanza, poter distinguere in modo nitido i bordi delpezzo o i contorni di eventuali discontinuit mentre, quando la definizione scarsa, limmagine appare velata e poco leggibile.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
50/59
Sensibilit
La sensibilit radiografica esprime convenzionalmente la minimadifferenza di spessore del materiale in esame che possibile rilevaresullimmagine finale, valutata nella direzione del fascio primario. Insostanza, questo parametro ha un diretto riscontro nella nitidezza con la qualela radiografia capace di evidenziare le discontinuit nel pezzo radiografato.
La valutazione pratica della sensibilit radiografica viene effettuatamediante limpiego dei cosiddetti penetrametri o Indicatori della QualitdellImmagine (IQI), che commercialmente sono realizzati secondo tipologiedifferenti con materiali che possono essere omogenei rispetto al pezzo da
testare o radiologicamente simili.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
51/59
Qualit dellImmagine
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
52/59
Gli Indicatori di Qualit dellImmagine
La tipologia pi diffusa quella degli IQIa fili, che sono costituiti da una serie di settefili (Fe-Al-Cu-Ti etc.) di diametro diverso, infunzione delle caratteristiche del test daeseguire, pressati su un supporto di plastica(vedi figura, diametri da 0.25 a 0.81 mm)
La sensibilit radiografica (percentuale) calcolata come rapporto tra il diametro delfilo pi sottile visibile sulla radiografia e lospessore del pezzo radiografato.
Questo tipo di penetrametro viene postogeneralmente a cavallo della zona diinteresse che deve essere radiografata.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
53/59
Gli Indicatori di Qualit dellImmagine
Un altro tipo di penetrametro moltoutilizzato quello a fori che sostanzialmente realizzato da una piastrinadi spessore T (che rappresenta una certa
percentuale dello spessore del pezzo daradiografare) sulla quale si eseguono tre foridi diametro T, 2T, 4T.
In questo caso la sensibilit si valuta sulla base del diametro del foro che risulta pi
visibile sullimmagine radiografica.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
54/59
Gli Indicatori di Qualit dellImmagine
Quando viene fatta una radiografia i penetrametri apiastra forata sono generalmente posti sulla superficie
rivolta alla sorgente di radiazioni in prossimit dellaregione che deve essere radiografata. Se ci dovesserisultare difficoltoso (o addirittura impossibile) ipenetrametri possono essere posti sulla pellicola.
Se il profilo del penetrametro visibile sulla
radiografia e lo spessore del penetrametro , peresempio, il 2% dello spessore del provino, la sensibilitradiografica almeno del 2%.
Limmagine dei fori o dei fili fornisce unindicazionesulla chiarezza con la quale un difetto sar visibile sullaradiografia
Il penetrametro pu essere pensato come un difettoartificiale di cui siano note a priori tutte le caratteristichequantitative e qualitative.
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
55/59
Alcuni esempi
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
56/59
Alcuni esempi
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
57/59
Alcuni esempi
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
58/59
Alcuni esempi
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-AP8/3/2019 Metodo Radiografico
59/59
Alcuni esempi
http://www.pdfonline.com/easypdf/?gad=CLjUiqcCEgjbNejkqKEugRjG27j-AyCw_-APRecommended