Сеть профессиональных контактов специалистов сварки.
             

Бетатрон

Темы: Контроль качества сварки.

Бетатрон - циклический ускоритель электронов. Действие его основано на законе электромагнитной индукции, согласно которому вокруг изменяющегося во времени магнитного потока образуется вихревое электрическое поле, напряженность которого определяется скоростью изменения магнитного потока (рис. 1).

Электроны в бетатроне ускоряются по замкнутой орбите постоянного радиуса под действием силы электрического поля. Совершив полный оборот, они приобретают энергию, равную произведению напряженности электрического поля на заряд электрона и длину траектории. Энергия электрона увеличивается до тех пор, пока электрическое вихревое поле не изменит свое направление.

Рис. 1. Схема ускорителей: а - линейный; б -

бетатрон

; в - микротрон; 1 - камера; 2 - электромагнит; 3 - генератор; 4 - волновод; 5 - электронная пушка; 6 - мишень; 7- резонатор; 8 - вакуумный насос.

бетатрон

Для сохранения постоянства радиуса орбиты, по которой движутся электроны в процессе ускорения, необходимо, чтобы скорость электронов повышалась пропорционально увеличению напряженности магнитного поля. Это условие выполняется в том случае, если напряженность магнитного поля на орбите в любой момент времени меньше средней напряженности магнитного поля внутри орбиты.

Поле в области движения электронов делают спадающим по радиусу, что обеспечивает вертикальную фокусировку электронов.

По способу создания магнитного поля бетатроны могут быть с магнитопроводом из пластин трансформаторной стали; безжелезные, в которых магнитный поток создается системой соленоидов или витков с током без применения ферромагнитных материалов, и полубезжелезные, в которых магнитный поток лишь на отдельных участках проходит по магнитопроводу из ферромагнитного материала.

На практике широко применяют бетатроны первых двух типов.

По условиям применения бетатроны подразделяют на транспортабельные (передвижные и переносные) и стационарные.

Передвижные и переносные бетатроны предназначены для радиографического контроля качества различных промышленных изделий и сварных соединений непосредственно в заводских цехах и на строительных площадках.

Стационарный бетатрон рассчитан на работу в специально оборудованных лабораториях радиационного контроля. Они отличаются от транспортабельных бетатронов повышенными мощностью дозы и энергией тормозного излучения, а также большими массой и габаритными размерами отдельных узлов и блоков ускорителя.

 
При эксплуатации стационарных установок в дефектоскопических лабораториях излучатель монтируют либо на неподвижном основании, либо на мостовом кране, либо на специальном механизме перемещения.

Особую группу стационарных бетатронов представляют сильноточные бетатроны и стереобетатроны непрерывного и импульсного действия.

Сильноточные бетатроны используют для высокопроизводительного контроля качества изделий большой толщины, а импульсные установки - для дефектоскопии движущихся объектов и съемки быстропротекающих процессов. Например, при просвечивании стальных изделий толщиной 200 и 51 О мм тормозным излучением сильноточного бетатрона время просвечивания составило 3 с и 40 мин соответственно.

Максимальная энергия в спектре тормозного излучения лишь немного меньше максимальной энергии ускоренных в бетатроне электронов, но квантов с такой энергией в спектре излучения очень мало. Эффективная энергия излучения зависит от максимальной и составляет обычно 0,3 ... 0,5 этой величины.

Важными характеристиками ускорителя являются размеры фокусного пятна и пространственное распределение МЭД излучения в рабочем пучке.

Размеры фокусного пятна определяют геометрическую нерезкость. В отличие от рентгеновских аппаратов, линейных ускорителей и микротронов размеры фокусного пятна на мишени бетатрона малы и составляют доли квадратного миллиметра.

Благодаря наличию квантов высокой энергии бетатронами можно про водить радиографический контроль изделий сложной конфигурации без специальных компенсаторов. Основные преимущества, которые имеет бетатрон перед другими устройствами - простота и надежность в эксплуатации. Кроме того, можно плавно изменять энергию МЭД излучения, для каждого конкретного случая выбрать режим работы ускорителя (энергию излучения) и улучшить выявляем ость дефектов.

Применяя в качестве источника проникающего излучения бетатроны, можно контролировать качество стальных изделий толщиной до 600 мм методами и средствами промышленной радиографии и радиометрической дефектоскопии.

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

.