Luận văn Kiểm tra và giải đoán khuyết tật một số vật liệu kim loại trong sản phẩm công nghiệp bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ tia-X

kỹ thuật này áp dụng bất cứ khi nào gặp sự gấp khúc mà không thể chụp được ảnh kép do sự giới hạn về vị trí đối với những ống có đường kính ngoài lên tới 90mm. 2.1.4.5 Kỹ thuật chụp mẫu vật rộng Dải mật độ của phim liên quan chặt chẽ tới độ tương phản của phim, được định nghĩa là một dải chiều dày vật liệu mà có thể được ghi nhận trên ảnh trong dải mật độ phim hiệu dụng chấp nhận được. Dải chiều dày mẫu vật nằm trong khoảng giới hạn nhất định thỏa mãn cho mỗi loại phim chụp đơn ảnh, do đó để mở rộng dải chiều dày này và góp phần giảm số lần chụp, tiết kiệm thời gian ta sử Màn chì Mẫu vật Phim Hình 2.7: Kỹ thuật chụp hai phim dụng kỹ thuật chụp đồng thời hai phim có tốc độ khác nhau cho cùng một vật thể trong cùng một lần chụp. Kỹ thuật này được gọi là kỹ thuật hai phim (Hình 2.7). Với sự lựa chọn chính xác phim, điều kiện chụp sẽ góp phần làm giảm giá thành. Phần mẫu vật dày hơn sẽ được ghi nhận trên phim nhanh hơn phần mỏng. Kỹ thuật hai phim có thể sử dụng với loại phim có hoặc không có màng chì. 2.1.5 Qui trình an toàn khi vận hành chụp ảnh phóng xạ tia-X 2.1.5.1 Công tác chuẩn bị Trước khi bắt đầu thực hiện công việc chụp ảnh bức xạ cần phải chuẩn bị những công tác sau: - Liên hệ với người chịu trách nhiệm sử dụng nguồn hoặc máy phát tia X để đưa ra những chỉ dẫn cần thiết cho công tác an toàn khi vận hành - Phải có sổ tay ghi chép qui trình vận hành. Sổ phải được ghi những thông tin như tên của ngời phụ trách, những qui trình công việc, yêu cầu công việc, liệt kê những thiết bị cần thiết... - Tất cả những nhân viên làm việc với nguồn chụp ảnh bức xạ phải mang thường xuyên những liều kế cá nhân thích hợp trong quá trình chụp ảnh bức xạ - Phải có máy đo liều bức xạ để kiểm soát liều bức xạ phát ra từ nguồn - Khu vực vận hành phải có tín hiệu và dấu cảnh báo bức xạ. Đặc biệt khi máy phát đang vận hành thì phải có đèn và chuông báo hiệu. - Kiểm tra những thiết bị khác trước khi sử dụng chúng. 2.1.5.2 Khi máy vận hành Khi máy vận hành, nhân viên chụp ảnh bức xạ phải chú ý: - Kiểm tra bức xạ xung quanh phòng chụp, đặc biệt là ngay tại cửa ra vào và các lỗ dùng để luồn cáp để đảm bảo rằng không có bức xại rò rỉ ra ngoài. - Trong khi thực hiện chiếu chụp phải đảm bảo rằng cửa ra vào đã được đóng. - Bất kì lúc nào khi vào phòng chiếu phải mang theo máy đo liều để kiểm tra suất liều trước khi vào phòng. - Khi công việc đã được hoàn tất, phải kiểm tra lại những thiết bị đã sử dụng có sai hỏng hay không, nếu có thì phải sửa chữa hoặc báo cho người có trách nhiệm biết để sửa ngay, không được trì hoãn. 2.2. Phim và chất lượng ảnh chụp phóng xạ 2.2.1 Cấu tạo của phim chụp ảnh phóng xạ Tương tự phim ánh sáng, phim X quang có cấu tạo gồm: Lớp nền, lớp nhũ tương, lớp bảo vệ và lớp kết dính (Hình 2.8). Lớp nền là vật liệu gelatin sạch, nhẹ, bền, dễ uốn và trong suốt. Lớp nền dày khoảng 0,025mm đóng một vai trò quan trọng trong cấu trúc phim, có thể ví nó là xương sống của phim. Lớp nhũ tương là những hạt halide bạc nhỏ li ti được phủ lên một hoặc hai mặt của lớp nền. Halide bạc được phân bố đều trong nhũ tương dưới dạng những tinh thể cực nhỏ và khi bị chiếu bởi tia-X, tia gamma hay ánh sáng nhìn thấy nó sẽ thay đổi cấu trúc vật lý. Halide bạc có dạng hạt, kích thước của nó có ảnh hưởng đáng kể tới quá trình chiếu cũng như độ phân giải các ảnh chụp. Lớp kết dính được tạo từ hỗn hợp gelatin và chất kết dính nhằm đảm bảo cho chất nhũ tương mỏng bám chặt vào lớp nền. Lớp bảo vệ phía ngoài là một lớp mỏng gelatin nhằm giữ cho lớp nhũ tương bên trong khỏi bị hư hỏng trong các thao tác và xử lý. Trong cấu trúc phim, lớp nhũ tương là lớp đóng vai trò quan trọng nhất. Vốn rất nhạy với tia X, tia gamma, ánh sáng, nhiệt độ và một số hóa chất v.v.. nên cần thận trọng khi bảo quản phim chưa chụp. 2.2.2 Các đặc trưng của phim chụp ảnh phóng xạ Phim được sản suất bởi các hãng khác nhau, có các tính chất khác nhau, nhằm đảm bảo những yêu cầu cụ thể và đa dạng trong thực tế theo yêu cầu của từng phép chụp, nó phụ thuộc vào các yếu tố sau: Vật kiểm tra; Loại bức xạ sử dụng; Năng lượng bức xạ; 1 3 4 2 Hình 2.8: Cấu trúc phim chụp ảnh 1. Lớp nền; 2. Lớp nhũ tương; 3. Lớp bảo vệ; 4. Lớp kết dính Cường độ bức xạ; Mức độ kiểm tra. Việc chọn lựa phim sử dụng dựa vào các điều kiện được chỉ định nhằm kết hợp một cách hiệu quả nhất giữa kỹ thuật chụp và loại phim để đạt được kết quả mong muốn. Khi chọn phim thì việc xem xét các thông số như: Tốc độ, độ tương phản, kích thước hạt là không thể thiếu. Các thông số này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Các phim có hạt lớn hơn sẽ có tốc độ lớn hơn những phim có cỡ hạt nhỏ hơn, tương tự những phim có độ tương phản cao thường là phim có hạt mịn hơn và tốc độ chậm hơn phim có độ tương phản thấp. Cần chú ý rằng độ hạt ảnh hưởng đến độ nét của chi tiết ảnh. Đối với cùng độ tương phản thì một phim cỡ hạt nhỏ có khả năng phân giải tốt hơn phim có cỡ hạt tương đối lớn. 2.2.2.1. Độ đen. Một cách định lượng, mật độ quang học của ảnh chụp bức xạ được định nghĩa như là mức độ làm đen một ảnh chụp bức xạ sau khi xử lý tráng rửa phim. Ảnh chụp bức xạ càng đen thì ta nói rằng độ đen của ảnh chụp bức xạ càng lớn. Theo một cách định lượng thì độ đen, kí hiệu D được xác định theo mối quan hệ sau: 0 10log t I D I        Trong đó: I0: cường độ ánh sáng tới phim; It: cường độ ánh sáng truyền qua phim. Tỷ số I0/It được gọi là độ cản sáng của ảnh chụp bức xạ và ngược lại, tỉ số It/I0 được gọi là độ truyền ánh sáng qua ảnh chụp bức xạ. Độ đen của một ảnh chụp có thể được xác định bằng cách so sánh với một tấm nêm độ đen hoặc dùng máy đo độ đen. Những thiết bị đo độ đen quang học thường kém chính xác hơn khi ta so sánh cả hai phim trong cùng điều kiện, trái lại những thiết bị đo độ đen quang điện thì chính xác hơn vì có sử dụng một ampe kế nhỏ có thang được chuẩn theo đơn vị độ đen. Dải mật độ phim chấp nhận trong chụp ảnh phóng xạ công nghiệp là từ 1,5 đến 3,3. 2.2.2.2 Đường cong đặc trưng của phim ảnh. Đường cong đặc trưng của phim, hay còn gọi là đường cong độ nhạy, biểu diễn mối quan hệ giữa liều chiếu cho một phim chụp ảnh bức xạ với độ đen của ảnh đạt được sau khi xử lý tráng rửa. Đường cong này được xây dựng bằng cách chiếu lên mỗi phim một liều chiếu biết trước, sau khi tráng rửa các phim sẽ xác định các giá trị độ đen và vẽ một đường cong độ đen theo thanh logarit của liều chiếu tương đối. Hình 2.9 là đường cong đặc trưng của các phim do hãng Agfa sản xuất. Hình 2.9: Các đường cong đặc trưng phim của hãng Agfa Liều chiếu tương đối được sử dụng vì không có những đơn vị thuận lợi phù hợp với tất cả các dải điện thế và các điều kiện tán xạ mà trong đó để biểu diễn các liều chiếu chụp ảnh bức xạ. Do vậy, liều chiếu cho một phim sẽ được biểu diễn theo một số thuật ngữ của một số liều chiếu riêng biệt. Việc sử dụng thang logarit của liều chiếu tương đối thích hợp hơn là liều chiếu tương đối vì có những ưu điểm như giảm được thang đo dài, xác định tỉ số giữa các liều chiếu một cách dẽ dàng bằng cách sử dụng phép trừ logarit đơn giản. 2.2.2.3 Độ mờ. Độ mờ của phim chính là độ đen vốn có của phim. Độ mờ tạo nên bởi hai nguyên nhân sau: Độ đen có sẵn trong lớp nền của phim vì lớp nền của phim không hoàn toàn trong suốt, độ mờ hóa học gây bởi một số hạt có khả năng tự giải phóng ra các nguyên tử bạc ngay cả khi không bị chiếu. Độ mờ của phim là khác nhau theo từng loại và tuổi của phim, nó thường có giá trị từ 0,2 đến 0,3. 2.2.2.4 Tốc độ phim. Tốc độ phim được định nghĩa là nghịch đảo của liều chiếu toàn phần tính bằng Roentgen của một phổ bức xạ đặc trưng tạo ra một độ đen cho trước trên phim. Tốc độ phim thường phụ thuộc vào kích thước hạt và năng lượng bức xạ, phim có kích thước hạt càng lớn thì có tốc độ càng cao và khi năng lượng bức xạ tăng lên thì tốc độ phim sẽ bị giảm xuống. Kích thước hạt của phim ảnh hưởng đến thời gian chiếu và chất lượng ảnh. Phim có hạt cực mịn hoặc mịn cho chất lượng tốt hơn. Phim mà các hạt của nó bắt đầu tham gia vào phản ứng khi bị chiếu xạ sớm hơn những phim khác thì đó là những phim có tốc độ cao, những phim này có kích thước hạt lớn hơn nên độ nét giảm. Các hạt của phim có tốc độ cao sẽ cho ra mật độ yêu cầu sớm hơn phim có vận tốc thấp. Trên thực tế, xác định tốc độ phim rất khó khăn và phức tạp nên để thuận tiện người ta thường dùng khái niệm tốc độ tương đối của phim. Đại lượng này liên quan đến vị trí đường cong đặc trưng của phim dọc theo trục logE so với các đường cong của những phim khác. Từ những đường cong này liều chiếu tương đối để tạo ra một độ đen nhất định có thể đọc được, tốc độ tương đối là nghịch đảo của các liều chiếu này. Hình 2.10: Các đường đặc trưng của 3 loại phim công nghiệp tiêu biểu 2.2.2.5 Độ nhòe hình học. Các nguồn thực tế dùng trong chụp ảnh phóng xạ theo phương pháp cổ điển thường không phải là nguồn điểm mà thường có kích thước nào đó. Do vậy, hình ảnh cho ra thường rộng hơn kích thước thực của vật thể đó là do có sự đóng góp của độ nhòe hình học Ug Hình 2.11: Độ nhòe hình học của ảnh phóng xạ Độ nhòe hình học được tính theo biểu thức sau: cSfd cF U g   * (2.3) Trong đó: Ug là độ nhòe hình học. F là kích thước nguồn. LogE 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,5 1,0 1,5 2,5 2,0 3,5 3,0 Đ ộ đ en D Phim X Phim Y Phim Z Vật kiểm Phim F c b Ảnh Ug S F D Logarit cơ số 10 của liều chiếu 1 2 3 4 5 α Đ ộ đ en c ủa p hi m tgα=G D=3 Đ ộ m ờ OFD hay c là khoảng từ nguồn đến vật. SFD là khoảng cách từ nguồn đến phim. Trong thực tế độ nhòe hình học càng nhỏ thì chất luợng ảnh càng tốt do vậy nguyên tắc sau đưa ra để giảm độ nhòe hình học đến mức tối thiểu: Nguồn hay kích thước bia nhỏ nhất có thể có trong thực tế, nguồn lý tưởng là nguồn điểm. Khoảng cách giữa nguồn và vật thể lớn nhất có thể được. Phim gần như tiếp xúc với vật thể. Vị trí nguồn đặt sao cho bức xạ xuyên qua toàn bộ chiều dày vật thể. Phim phải được đặt sát với bề mặt của vật kiểm về phía đối diện với nguồn. 2.2.2.6 Độ tương phản của phim (Gd). Độ tương phản hay Gradient của phim được xác định từ đường đặc trưng của phim qua việc tìm độ dốc của đường tại độ đen ấy (Hình 2.12). Độ tương phản của ảnh được xác định từ hiệu số độ đen của hai phần cạnh nhau của một ảnh. Mặc dù độ tương phản của phim là hữu dụng nhưng cũng khó xác định chính xác. Trong thực tế người ta thường tính độ tương phản trung bình theo biểu thức: )(lglglg 12 12 E D EE DD Gd       (2.4) Trong đó E1, E2 là liều chiếu gây ra độ đen tương ứng D1, D2 tại hai điểm kế cận trên đường cong. Hình 2.12: Đường đặc trưng tiêu biểu của phim tia X loại trực tiếp Độ tương phản của phim phụ thuộc vào độ đen của phim (Hình 2.13). 4.2.7 Độ nét của phim. Độ nét của ảnh ghi được trên phim phụ thuộc vào sự phân bố kích thước các hạt trên nhũ tương. Nói chung các hạt càng nhỏ thì càng có nhiều thành phần mịn tham gia vào quá trình tạo ảnh. Có hai yếu tố ảnh hưởng đến độ nét của phim là độ hạt và hiệu ứng của các điện tử thứ cấp. Độ nét phụ thuộc vào: Loại phim sử dụng: Nhanh, chậm hay thô; Chất lượng của bức xạ chiếu; Loại màng tăng cường; Chế độ xử lý phim. 2.2.2.8 Màn tăng cường. Dùng để tăng cường khả năng nhạy cảm với phim của tia bức xạ. Có ba loại màn tăng cường thường được sử dụng: màn chì, màn huỳnh quang và màn kim loại. Ở đây sẽ giới thiệu về màn chì. Màn chì là những lá chì mỏng dán trên miếng giấy. Độ dày của tấm chì thường là 0,01; 0,02 và 0,03 mm. Các tấm màn chì thường được đặt trước và sau một tấm phim để trong cassette khi chụp. Tấm màn chì phía trước có hai chức năng: Lọc các bức xạ năng lượng thấp, tăng cường hiệu suất quang điện lên phim từ hiệu ứng quang điện và hiệu ứng Compton, màn chì phía sau phim thường dày hơn và có chức năng hấp thụ các năng lượng tán xa. Hiệu ứng tăng cường màn chì có hiệu quả hơn khi năng lượng bức xạ trên 150kV, dưới 150kV hiệu ứng phản xạ sẽ vượt trội hiệu ứng tăng A B C 0 1 2 3 4 5 6 Độ đen D G ra d ie n t củ a p h im Hình 2.13: Sự phụ thuộc của độ tương phản theo độ đen đối với các loại phim khác nhau. (A) Phim có màng tăng cường bằng muối; (B) Phim loại trực tiếp có tốc độ trung bình; (C) Phim trực tiếp hạt mịn. cường. Màn chì cần bảo quản tốt, tránh bị trầy xước, xây xát, các nếp gấp, … Những màn chì không tốt cần phải loại bỏ. 2.2.3 Vật chỉ thị chất lượng ảnh (IQI). Tùy theo tiêu chuẩn quy định của mỗi quốc gia mà người ta dùng những loại IQI với các tính năng khác nhau để đánh giá xác định độ nhạy ảnh chụp, đặc tính cơ bản của IQI là vật liệu chuẩn, nói chung càng phải giống với mẫu vật kiểm tra càng tốt, kích thước phải chính xác. IQI loại dây là một bộ các sợi dây thẳng (dài ít nhất 25mm) của cùng loại vật liệu với mẫu vật chụp, các đường kính dây được lựa chọn theo các giá trị được trình bày trong Bảng 2.4. Bảng 2.4: Các đường kính dây IQI loại DIN Đường kính dây (mm) Dây số Dung sai 3,20 2,50 2,0 ±0,03 1 2 3 1,60 1,25 1,00 ±0,02 4 5 6 0,80 0,63 7 8 0,50 0,40 0,32 ±0,01 9 10 11 0,25 0,20 0,16 12 13 14 0,125 0,100 ±0,005 15 16 Đường kính dây có dung sai ± 5% Các dây được đặt song song cách nhau 5mm và được ép giữa hai lớp vật liệu có độ hấp thụ tia- X thấp như lớp polyethylene. Nếu dùng bộ dây có đường kính nhỏ thì chỉ cần căng trực tiếp lên một khung thép, tuy nhiên nó không được chắc chắn. Trên IQI cần bố trí rõ các chữ cái đặc trưng cho loại vật liệu kiểm tra, số dây và đường kính của nó. Trong số các mẫu IQI loại dây thì loại DIN là thông dụng nhất. Hình 2.14 là mẫu IQI dùng cho chụp thép theo tiêu chuẩn của Đức gồm bảy dây từ dây số 10 đến dây số 16, kích thước dây nêu trong Bảng 2.4. IQI theo chuẩn DIN được chia thành 3 nhóm, mỗi nhóm bao gồm 7 dây có chiều dài 25mm hoặc 50mm được đặt song song cách nhau 5mm (Bảng 2.5). Bảng 2.5: Các thông số về IQI theo chuẩn DIN Ký hiệu Số của dây tương đương với Bảng 2.4 Dây Được dùng để kiểm tra Chiều dài Vật liệu DIN DIN DIN FE FE FE 1/7 6/12 10/16 1 2 3 4 5 6 7 50 50 Hoặc 25 Thép không hợp kim Sắt hoặc các sản phẩm thép 6 7 8 9 10 11 12 10 11 12 13 14 15 16 DIN DIN DIN CU CU CU 1/7 6/12 10/16 1 2 3 4 5 6 7 50 50 50 hoặc 25 Đồng Đồng thiết hoặc các hợp kim của chúng 6 7 7 9 10 11 12 10 11 12 13 14 15 16 DIN DIN DIN AL AL AL 1/7 6/12 10/16 1 2 3 4 5 6 7 50 50 50 hoặc 25 Nhôm Nhôm và các hợp kim nhôm 6 7 7 9 10 11 12 10 11 12 13 14 15 16 DIN62FE 10ISO1 5 Hình 2.14: Mẫu thiết kế vật chỉ thị chất lượng ảnh loại DIN IQI sử dụng khi chụp ảnh phải được đặt trên vật kiểm, cạnh vùng quan tâm và dây có đường kính lớn nhất nằm gần vùng quan tâm. 2.2.4 Các bước tráng rửa phim. Việc xử lý phim ảnh đóng vai trò quyết định đến chất lượng ảnh. Quá trình xử lý gồm các giai đoạn cơ bản sau:  Hiện ảnh;  Giũ phim;  Hãm phim;  Rửa phim;  Làm khô phim. Với bất kỳ người chụp ảnh nào trước khi tráng rửa phim phải tuân theo các bước quan trọng sau đây: - Khuấy toàn bộ dung dịch trước khi dùng. - Kiểm tra nhiệt độ của các dung dịch trong thùng, càng gần 200C càng tốt. - Kiểm tra mức dung dịch trong thùng và nước rửa một cách cẩn thận, nếu thiếu phải bù thêm. - Đảm bảo chắc chắn rằng có dòng nước chảy liên tục trong thùng rửa. - Tiến hành xử lý phim theo quy trình. - Lau sạch các bề mặt làm việc và rửa tay. - Mọi công việc phải được tiến hành trong điều kiện ánh sáng an toàn. 2.2.4.1 Hiện ảnh (Developer). Khi đưa phim vào dung dịch hiện những tinh thể không bị chiếu sẽ không bị ảnh hưởng và bị giải phóng đi ở giai đoạn này. Những tinh thể bị chiếu thì sẽ bị tác động của thuốc hiện, tách bạc ra khỏi hỗn hợp và lắng đọng thành các hạt bạc kim loại nhỏ bé, các hạt này tạo ra hình ảnh của bạc màu đen. Nhiệt độ càng cao thì việc hiện ảnh được thực hiện càng nhanh, tuy nhiên ở nhiệt độ 200C ta thu được kết quả tối ưu. Trong quá trình hiện ảnh “rung, lắc” là quan trọng nhất và được thực hiện bằng tay. Rung lắc làm phim dao động trong dung dịch như vậy thì dung dịch được tiếp xúc tốt với bề mặt của phim sao cho phản ứng hợp lý được xảy ra giữa nhũ tương của phim và dung dịch. Nếu không rung lắc thì phim thu được sẽ không đạt chất lượng và có thể có đường sọc. Quá trình này thực hiện trong khoảng thời gian khoảng 5 phút. 2.2.4.2 Giũ phim (Fixer). Sau khi hiện, phim được giũ trong thùng khoảng 30-60 giây. Trong thùng chứa một dung dịch 2,5% Glacial acetic acid, tác dụng của acid này là để dừng tác động của chất hiện đến phim đồng thời nó cũng ngăn được việc truyền chất hiện vào thùng chứa dung dịch hãm và làm hỏng chất hãm. Ngoài việc sử dụng dung dịch acid trên ta có thể sử dụng nước sạch đang chảy ít nhất là 1 đến 2 phút để thay thế. 2.2.4.3 Hãm phim (Stopper) Chức năng của giai đoạn này là làm ngừng quá trình hiện ảnh, giải phóng tất cả các halide bạc không được chiếu khỏi nhũ tương và giữ lại hạt bạc đã được chiếu trở thành một ảnh thực. Khoảng thời gian từ khi đặt phim vào dung dịch hãm đến khi biến mất màu sữa vàng ban đầu được gọi là thời gian làm sạch, thời gian hãm khoảng 5 phút đồng thời thao tác rung lắc cũng được tiến hành. Chất hãm phải giữ ở nhiệt độ giống nhiệt độ của chất hiện và trong thùng giũ (180C đến 240C). 2.2.4.4 Rửa phim (Washer) Nhũ tương của phim mang theo một số hóa chất từ thùng hãm sang thùng nước rửa. Nếu hóa chất này bị giữ lại trên phim nó sẽ làm cho phim bị biến màu và bị ố sau một thời gian lưu giữ. Để tránh điều này thì phim phải được rửa sạch những hóa chất này. Cần lưu ý là nước trong thùng phải sạch, đang chảy, các thanh và kẹp của giá treo phải đảm bảo được nhúng vào nước. Thời gian rửa ít nhất là 30 phút, nhiệt độ của nước trong khoảng 200C đến 250C để nhũ tương không bị làm mềm hay rửa đi mất. 2.2.4.5 Làm khô phim(Dryer) Giai đoạn này đơn thuần chỉ để làm khô phim trước khi đọc và giải đoán kết quả. Thông thường trong các công việc chụp ảnh trong công nghiệp người ta thường phơi phim kẹp trên những giá treo ở những nơi khô ráo thoáng mát không bụi bẩn và chờ cho đến khi phim khô hoặc có thể dùng tủ sấy nhằm làm cho phim nhanh khô hơn nhưng nhiệt độ của tủ dùng sấy phim không được vượt quá 500C. 2.2.4.6 Dung dịch xử lý phim - Pha dung dịch xử lý phim (dùng khay):  Thuốc hiện phim (Developer): Lấy 1 lít nước và: ½ chai = 0,875lít Hi-Rendol A ½ chai = 0,125lít dung dịch B trong lúc đang khuấy Thêm 0,5 lít nước và khuấy đều; Tổng = 2,5lít dung dịch dùng cho 25 - 40 phim (25,4cm x 30,5cm). Ghi chú: Tỷ lệ pha chế tương tự nếu sử dụng Hi-Rendol I Replenisher nhưng loại này bảo quản phim lâu dài hơn.  Thuốc giũ phim (Stop bath): Dùng 30ml + 1l nước, khuấy đều (Axít chai 1l).  Thuốc hãm phim (fixer): 1lít nước + ½ chai Hi-Renfix I = 0,875lít, khuấy đều. 1lít dung dịch dùng cho 20 phim (24cm x 30cm).  Rửa phim (Washer): Dùng nước sạch. Ghi chú: Nếu dùng gói Fuji QW (Quick Washer): Đổ từ từ một gói Fuji QW vào 2lít nước, khuấy thành dung dịch.  Dung dịch Dry well: Dùng 10ml hòa với 2lít nước. 2.2.4.7 Tráng rửa phim: Theo các bước đã quy định.  Hiện ảnh: Phim sau khi chụp mang vào phòng tối, sau đó nhúng vào dung dịch hiện (thùng số 5) trong khoảng thời gian là 5 phút.  Giũ phim: Giũ phim trong thùng (số 4) khoảng 30giây đến 60giây.  Hãm phim: Trong dung dịch hãm (thùng số 2) để khoảng thời gian 5 phút để đến khi phim mất đi màu vàng sữa ban đầu.  Rửa phim: Rửa phim bằng nước sạch (thùng số 3) và ít nhất là rửa trong 30 phút. Lưu ý: Tất cả các công đoạn nêu trên phải được tiến hành trong phòng tối và nhiệt độ từ 18 đến 220C.  Làm khô phim: Sấy phim ở nhiệt độ 500C trong khoảng thời gian là 15 phút đến 30phút. Chương 3: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 3.1 Thiết bị và dụng cụ thực nghiệm Hệ thống phòng thí nghiệm phục vụ thực nghiệm gồm: Phòng số 1 đặt hệ điều khiển (Hình 3.1), phòng số 2 đặt ống phát tia-X (Hình 3.2) và phòng số 3 là phòng tối dùng để chuẩn bị phim, các thiết bị và dụng cụ cần thiết cho xử lý và đọc phim (Hình 3.4). 3.1.1 Hệ điều khiển Hệ điều khiển bao gồm các phím chức năng giúp cho người vận hành có thể xác lập hoặc cài đặt các thông số cần thiết như: Cao áp, thời gian v.v., khi chụp ảnh. Để đảm bảo an toàn bức xạ nhằm giảm tối đa những rủi ro có thể xảy ra cho nhân viên vận hành và những người có liên quan, phòng đặt hệ điều khiển có gắn một đèn đỏ chớp nháy khi máy phát tia-X đang làm việc. Ngoài ra, cửa ngăn cách có gắn một hệ thống tự động ngắt điện khi mở cửa trong khi máy phát đang làm việc. Trên bàn điều khiển luôn có một máy đo liều xách tay hoạt động nhằm kiểm soát suất liều có cảnh báo bằng âm thanh, khi ra vào phòng đặt ống phát tia-X nhân viên vận hành phải mang theo máy để kiểm tra mức phóng xạ. 3.1.2 Ống phát tia-X Ống phát tia X được đặt trong phòng số 2 với diện tích 2,5m*3,2m, nền và các tường bao quanh đủ dày (40cm) để đảm bảo các chỉ tiêu về an toàn bức xạ cho các nhân viên thao tác tại phòng số 1. Giá trị phông tự nhiên tại phòng là 0,15mSv/h. Hình 3.1: Hệ máy điều khiển 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 Cửa 8,0 1 700 m m 800 mm 800 mm 800 mm 1 0 0 0 m m 500 m m Hình 3.2: Ống phát tia-X Các giá trị về suất liều khi máy phát làm việc ở cao áp cực đại (200kV) đã được kiểm tra tại các vị trí theo sơ đồ sau: Hình 3.3: Giản đồ suất liều (μSv/h) ở các vị trí trên tường phía phòng điều khiển ngăn cách với phòng phát tia-X.Tại vị trí người ngồi điều khiển là 0,3μSv/h. 3.1.3 Buồng rửa và sấy phim Buồng rửa phim là một phòng tối có diện tích đủ lớn cho công việc chuẩn bị phim, một đèn đọc phim và một phần diện tích để đặt các thiết bị cần thiết cho quá trình tráng rửa phim (Hình 3.4). Ánh sáng trong buồng tối phải đảm bảo là ánh sáng an toàn cho quá trình xử lý phim. Ngoài ra trong phòng tối còn có các thiết bị phụ trợ khác như: Giá treo phim, máy sấy, đồng hồ thời gian và máy đo độ đen. (1) Thùng chứa dung dịch acid acetic; (2) Thùng chứa dung dịch hãm; (3) Nước rửa phim; (4) Thùng chứa dung dịch giũ phim; (5) Thùng chứa dung dịch hiện Hình 3.4: Hệ rửa phim trong phòng tối 1 5 2 3 4 5.4 Máy đọc phim và máy đo độ đen. Đèn đọc phim và máy đo mật độ phim (đo độ đen). Đèn đọc phim giúp nhìn rõ các chi tiết ảnh trên phim (Hình 3.6). 3.2 Kết quả thực nghiệm 3.2.1 Xác định kích thước bia hiệu dụng của máy phát tia X 3.2.3.1 Mục đích Độ nhòe hình học có ảnh hưởng lớn đến chất lượng ảnh chụp, trường hợp không thể kéo dài khoáng cách SFD và không thể thu nhỏ khoảng cách OFD thì kích thước bia hiệu dụng là đại lượng quyết định đến độ nhòe hình học. Kích thước bia hiệu dụng càng nhỏ thì độ nhòe hình học nhỏ, chất lượng ảnh sẽ tốt hơn. Mỗi máy phát tia-X có kích thước bia hiệu dụng nhất định, sau một thời gian sử dụng kích thước bia này không còn như giá trị ban đầu mà sẽ bị thay đổi. Sự thay đổi này liên quan đến độ nhòe hình học và cũng là chất lượng ảnh chụp. Nếu kích thước bia hiệu dụng lớn thì độ nhòe hình học lớn và ảnh nhận được là một ảnh rộng hơn ảnh thực của nó. Đây là lý do phải tiến hành đo và xác định lại kích thước bia của máy phát tại thời điểm hiện nay nhằm phục vụ cho việc tính toán những thông số phù hợp cho từng phép chụp cụ thể sau này. 3.2.3.2 Bố trí thực nghiệm Hình 3.5: Máy sấy và giá treo phim (a) (b) Hình 3.6: Đèn đọc phim (a) và máy đo độ đen (b) (a) (b) F a d c b Tấm chì Sử dụng một tấm chì dày 1mm, kích thước 100mm*100mm, khoan một lỗ có đường kính 10mm ở giữa. Tiến hành chụp 5 phim với những khoảng cách từ vật đến phim khác nhau. Sơ đồ thực nghiệm được bố trí như Hình 3.7. Hình 3.7: Sơ đồ mô tả thực nghiệm Trong đó: a là đường kính lỗ khoan của lá chì. b là khoảng cách từ nguồn đến vật. c là khoảng cách từ vật đến phim. d là độ rộng bao phủ của phim chụp. F là kích thước nguồn. Các ảnh chụp được tiến hành với các thông số chụp như sau:  Cao áp: 90kV  Thời gian chụp: 12s  Khoảng cách từ nguồn đến phim: 600mm Xử lý, đọc phim và kết quả được nêu trong Bảng 3.1. 3.2.3.3 Tính toán kết quả Hình ảnh thu được trên phim của các phép chụp tương tự gần giống nhau. Do vậy trong phần này chỉ trích đưa ra hai hình ảnh (Hình 3.8 và Hình 3.9) Hình 3.8: Kết quả phim 1 chụp ngày 27/05/2010 Đo đường kính của ảnh tròn trên phim thu được, kết quả thu được tương ứng với các phim chụp được đưa ra trong Bảng 3.1: Bảng 3.1: Đường kính thu được trên 5 phim chụp thực nghiệm Đường kính (d) Phim 1 Phim 2 Phim 3 Phim 4 Phim 5 d1 32 31 31 41 45 d2 33 32 33 40 46 d3 34 32 32 42 47