X-Ray and Radio Emission from UV-Selected Star Forming Galaxies at Redshifts 1.5Z3.0 in the

X-Ray and Radio Emission from UV-Selected Star Forming Galaxies at Redshifts 1.5Z3.0 in the
X-Ray and Radio Emission from UV-Selected Star Forming Galaxies at Redshifts 1.5Z3.0 in the

a r X i v :a s t r o -p h /0401432v 1 21 J a n 2004

Draft version February 2,2008

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X-RAY AND RADIO EMISSION FROM UV-SELECTED STAR FORMING GALAXIES AT

REDSHIFTS 1.5~

1

Naveen A.Reddy &Charles C.Steidel

California Institute of Technology,MS 105–24,Pasadena,CA 91125;nar@https://www.360docs.net/doc/941159320.html,,

ccs@https://www.360docs.net/doc/941159320.html,

DRAFT:February 2,2008

ABSTRACT

We have examined the stacked radio and X-ray emission from UV-selected galaxies spectroscopically con?rmed to lie between redshifts 1.5~

extinction—radio continuum:galaxies—X-rays:galaxies

1.INTRODUCTION

Estimating global star formation rates (SFRs)of galax-ies typically requires using relations that can be quite un-certain as they incorporate a large number of assumptions in converting between speci?c and bolometric luminosities (e.g.,assumed IMF,extinction,etc.;e.g.,Adelberger &Steidel 2000).The varied e?orts in the Great Observato-ries Origins Deep Survey (GOODS;Giavalisco et al.2003)allow us to examine the same galaxies over a broad range of wavelengths to mitigate some of these uncertainties.X-ray,radio,and UV emission are all thought to directly result from massive stars and are consequently used as tracers of current star formation (e.g.,Ranalli,Comastri,&Setti 2003;Condon 1992;Gallego et al.1995).Here we use the X-ray,radio,and UV emission,each di?erently a?ected by extinction (or not at all),to determine SFRs of galaxies at z ~2.

Observations of the QSO and stellar mass density,and morphological diversi?cation all point to the epoch around z ~2as an important period in cosmic history (e.g.,Di Matteo et al.2003;Chapman et al.2003).Until recently,this epoch has been largely unexplored as lines used for redshift identi?cation are shifted to the near-UV where de-tector sensitivity has been poor or to the near-IR,where spectroscopy is more di?cult due to higher backgrounds.With the recent commissioning of the blue side of the Low Resolution Imaging Spectrograph (LRIS;Oke et al.1995)on the Keck I telescope,we have for the ?rst time been able to obtain spectra for large numbers of galaxies at these redshifts.Adding to the multi-wavelength e?orts in the GOODS-North ?eld,we have undertaken a pro-gram to identify photometric candidates in this ?eld be-tween 1.5~

Current sensitivity limits at X-ray and radio wave-lengths preclude the direct detection of normal star form-ing galaxies at z ~>1.5.Nonetheless,we can use a “stack-ing”procedure to e?ectively add the emission from a class

of objects in order to determine their average emission properties (e.g.,Nandra et al.2002;Brandt et al.2001;Seibert,Heckman,&Meurer 2002).In this paper,we present a stacking analysis of the radio and X-ray emission from UV-selected star forming galaxies at redshifts 1.5~

<3.0to cross-check three di?erent techniques of esti-mating SFRs at high redshifts.H o =70km s ?1Mpc ?1,?M =0.3,and ?Λ=0.7are assumed throughout.

2.DATA

The techniques for selecting galaxies at z ~2are de-signed to cover the same range of UV properties and extinction to those used to select Lyman-break galaxies (LBGs)at higher redshifts (z ~>3.0;Adelberger et al.2004).Here,we simply mention that we have two spec-troscopic samples at 1.5~

The radio data are from the Richards (2000)Very Large Array (VLA)survey of the Hubble Deep Field North (HDF-N),reaching a 3σsensitivity of ~23μJy beam ?1at 1.4GHz.The ?nal naturally-weighted image has a pixel size of 0.′′4and resolution of 2.′′0,with astrometric accuracy

of <0.′′

03.

1

2

3.STACKING PROCEDURE

We divided the spectroscopic data into subsets based on selection(BX and BM)and redshift,removed sources with matching X-ray or radio counterparts within2.′′5(or sources whose apertures are large enough to contain emis-sion from a nearby extended X-ray or radio source),and stacked galaxies in these subsets.Four of the removed x-ray/radio sources are detected at850μm with SCUBA. The X-ray data were stacked using the following pro-cedure.We added the?ux within apertures randomly dithered by0.′′5at the positions of the galaxies(targets) in the X-ray images to produce a signal.Similarly-sized apertures were randomly placed within5′′of the galaxy positions to sample the local background near each galaxy while avoiding known X-ray sources.This was repeated 1000times to estimate the mean signal and background. The Chandra PSF widens for large angles from the av-erage pointing(o?-axis angle),and we?xed the aperture sizes to the50%encircled energy(EE)radii(Feigelson et al.2002)for o?-axis angles>6′.Background included at large o?-axis angles becomes signi?cant due to increas-ing aperture size and this can degrade the total stacked signal.Consequently,we only stacked galaxies within the o?-axis angle that results in the highest S/N(this varies for each subsample,from6to8′).Including all sources in the stack reduces the S/N but does not a?ect the absolute ?ux value.For sources<6′from the pointing center,the 50%EE radius falls below2.′′5,and we adopted a?xed 2.′′5radius aperture to avoid the possibility of placing an aperture o?a target as a result of dithering or astromet-ric errors—which are~0.′′3—for sources very close to the average pointing.Stacking was performed on both the raw and normalized images to calculate the S/N and total count rate,respectively.Aperture corrections were applied to the raw counts and count rate.The conversion between count rate and?ux was determined by averaging the count rate to?ux conversions for the74optically bright X-ray sources in the catalogs of Alexander et al.(2003;Table7) which are assumed to have a photon index ofΓ=2.0,typ-ical of the X-ray emission from star forming regions(e.g., Kim,Fabbiano,&Trinchieri1992;Nandra et al.2002), and incorporate corrections for the QE degredation of the ACIS-I chips.In converting?ux to rest-frame luminosity, we assumeΓ=2.0and a Galactic absorption column den-sity of N H=1.6×1020cm?2(Stark et al.1992).Uncer-tainties in?ux and luminosity are dominated by Poisson noise and not the dispersion in measured values for each stacking repetition,so we assume the former.

To stack the radio data,we extracted sub-images at the locations of the targets from the mosaicked radio data of Richards(2000).These were corrected for the primary beam attenuation of the VLA with a maximum gain cor-rection of15%,coadded using a1/σ2weighted average to produce a stacked signal with maximal S/N~4.5,and smoothed by1.′′5.The integrated?ux density,S1.4GHz, and error were computed from the standard AIPS2task JMFIT using an elliptical gaussian to model the stacked emission.We assume a synchrotron spectral index of γ=?0.8,typical of the non-thermal radio emission from 2AIPS is the Astronomical Image Processing System software package written and supported by the National Radio Astronomy Observatory.star forming galaxies(Condon1992).Results of the X-ray and radio stacks for various subsamples are presented in Table1.Four subsamples contain too few sources to yield

a robust estimate of the stacked radio?ux.

4.RESULTS AND DISCUSSION

4.1.SFR Estimates

The relations established at z=0to convert luminosi-ties to SFRs for our z~2sample are adopted from the following sources:Kennicutt(1998a,b)for conversion of the1500?2800?A luminosity;Ranalli et al.(2003)for the2?10keV luminosity;and Yun,Reddy,&Condon (2001)for the1.4GHz luminosity.These relations must be used with caution when applied to individual galaxies given uncertainties in the SFR relations(e.g.,burst age, IMF)as well as the factor of~2dispersion in the cor-relations between di?erent speci?c luminosities.However, they should yield reasonable results when applied to an ensemble of galaxies,as we have done here.

Table2shows the SFR estimates based on the2?10keV (“SFR X”),1.4GHz(“SFR1.4GHz”),and UV(“SFR UV”) luminosities,with typical error of~20%.We approxi-mate the UV luminosity by using the1600?A rest-frame ?ux for all samples except the highest redshift bin sample (2.5108yr(after which the UV colors are essentially constant),and applying the redden-ing law of Calzetti et al.(2000)and Meurer,Heckman, &Calzetti(1999).We created4additional subsamples of galaxies according to de-reddened UV-estimated SFR, also shown in Table2.

4.2.Stacked Galaxy Distribution and AGN Stacking only indicates the average emission properties of galaxies,not their actual distribution,and the observed signal may result from a few luminous sources lying just below the detection threshold.To investigate this,we plot the average distribution in counts for the sample of147 stacked spectroscopic galaxies(Figure1).Much of the high-end tail of the distribution results from random pos-itive?uctuations.Only3sources consistently had>7 counts.Removing those objects whose apertures have>6 counts still results in a stacked signal with S/N~2.5and an average loss of21galaxies(~14%of the sample).It is therefore likely that most of the stacked galaxies con-tribute to the signal,particularly given their wide range in optical,and likely X-ray,properties.

Contribution of low luminosity AGNs to the stacked sig-nal is a concern.This is a problem with most X-ray stack-ing analyses,but we also possess the UV spectra for our sources.There are two objects undetected in X-rays for which the UV spectra show emission lines consistent with an AGN.Our ability to identify AGNs from their UV spec-tra regardless of their X-ray properties,and having iden-ti?ed only2such objects out of149,suggests that sub-threshold luminous AGNs do not contribute signi?cantly to the stacked X-ray?ux.Furthermore,UV selection bi-ases against the dustiest sources so we do not expect to ?nd many Compton-thick AGNs in our sample.

There are also two BM galaxies coincident with known

3

Table1

Radio and X-ray Stacking Results

F0.5?2.0keV d L2.0?10keV e S1.4GHz f L1.4GHz gνLνh Sample N s a z b S/N c(×10?18ergs cm?2s?1)(×1041ergs s?1)(μJy)(×1022W Hz?1)(×1010L⊙)

a Number of galaxies stacked

b Mean redshift

c Signal-to-noise calculate

d in a manner analogous to that in Nandra et al.2002

d Averag

e soft-band X-ray?ux per object

e Average rest-frame X-ray luminosity per object,assumingΓ=2.0and N H=1.6×1020cm?2,for our adopted cosmology

f Average integrated radio?ux density per object

g Average rest-frame1.4GHz luminosity per object,assuming synchrotron spectral index ofγ=?0.8

h Average UV luminosity computed from G and R magnitudes approximating the1600and1800?A?uxes,respectively.

Table2

Star Formation Rate Estimates

SFR X SFR R SFR cor

UV

Sample(M⊙yr?1)(M⊙yr?1)(M⊙yr?1)SFR X/SFR uncor

UV

4

radio sources that are not detected in X-rays and are not included in the stacked samples.Removing such objects ensures excluding radio-loud AGN that might have unas-suming UV and X-ray properties.For comparison,the3σradio sensitivity is su?cient to detect SFR~>170M⊙yr?1, a factor of4higher than the median SFR of our sam-ple based on the X-ray or de-reddened UV SFR esti-mates.The stacked X-ray emission indicates a SFR of ~42M⊙yr?1.The on-axis soft-band?ux limit implies

a sensitivity to SFR~>186M⊙yr?1at z~2,a factor of

4.5higher than the average SFR for spectroscopic z~2 galaxies.Stacking the radio?ux for the full spectroscopic sample indicates average SFRs from33?70M⊙yr?1 depending on which estimator is used:the Bell(2003), Condon(1992),and Yun et al.(2001)calibrations give low,high,and median(~56M⊙yr?1)values,assuming γ=?0.8.We adopted the Yun et al.(2001)conversion (corrected for a binning error)as it is most relevant to the radio luminosity range considered here.

4.3.Bolometric Properties of z~2Galaxies

The UV-implied reddening indicates A V~0.5mag and N H~7.5×1020cm?2assuming the Galactic calibra-tion(Diplas&Savage1994).For this column density, absorption in the2?10keV band is negligible,and we therefore assume that SFR X is indicative of the bolometric SFR.In this case,we?nd a good agreement between the SFRs determined from the X-ray,radio,and de-reddened UV luminosities(L X,L1.4GHz,and L UV),suggesting that the locally-calibrated relations between speci?c luminosity and SFR remain valid within the uncertainties at z~2, under the caution that we cannot independently test for these relations as we have no direct measure of L bol. The L X and L1.4GHz of spectroscopically identi?ed z~2galaxies are comparable to those of local star-bursts.The X-ray/FIR relation for local galaxies

(Ranalli

Fig. 1.—Average distribution of counts for the spectroscopic

sample.The vertical line denotes the average background count

per aperture.The number excess at high counts(>7)results from

random positive?uctuations.

et al.2003)implies L FIR ~2.6×1011L⊙.The stacked

L1.4GHz implies L FIR =1.1×1011L⊙(Yun et al.2003).

These estimates are similar to the FIR luminosity of lumi-

nous infrared galaxies(LIRGs),and are expected to have

S850μm~0.3mJy(e.g.,Webb et al.2003)and would

therefore be missing in confusion-limited SCUBA surveys

to2mJy.SIRTF will have the same rest-frame7μm

sensitivity to z~2galaxies as ISO has at z~1for

L FIR~>5×1010L⊙galaxies(e.g.,Weedman,Charman-

daris,&Zezas2004;Flores et al.1999).Therefore,unlike

the stacked averages presented here,the SIRTF data will

be the?rst extinction-free tracer of the SFR distribution

of the z~2sample as the stacked galaxies should be

individually detected at24μm.

For a fair comparison between the three redshift bins

for1.5

ray detections in the stacks for the1.5

2.0

if they had z>2.5.There were no such sources with

1.5

2.0and only one with2.0

L2?10keV by2%to2.38×1041ergs s?1.

The distance independent ratio SFR X/SFR uncor

UV

(Ta-

ble2)is similar among the selection and redshift sub-

samples indicating that on average UV-estimated SFRs

(uncorrected for extinction)are a factor of~4.5times

lower than the bolometric SFRs for galaxies between red-

shifts1.5

?nd this factor to be~5for both the z~1BBG and

z~3LBG populations,and the factor is comparable to

that of local starburst galaxies(Seibert et al.2002).The

attenuation computed for the BX/BM sample using the

Calzetti et al.(2000)extinction law is similar to that

computed from SFR X/SFR uncor

UV

.The de-reddened UV-

estimated SFRs(SFR cor

UV

)agree well with those predicted

from the radio continuum for the two samples for which

radio estimates could be obtained.Finally,we note the

factor of~5UV attenuation is similar to that advocated

by Steidel et al.(1999)for UV-selected samples at all

redshifts.

The average attenuation factor increases as the SFR in-

creases,as shown by the last4subsamples in Table2,

and is expected if galaxies with higher SFRs have greater

dust content on average(e.g.,Adelberger&Steidel2000).

SFR cor

UV

follows the bolometric SFR even for low luminos-

ity systems,indicating that the observed correlations are

not entirely driven by only the most luminous galaxies.

5.CONCLUSIONS

We have made signi?cant progress in estimating and

comparing SFRs determined from UV,X-ray,and radio

emission from galaxies between redshifts1.5~

postulated to be the most“active”epoch for galaxy evo-

lution.The locally-calibrated SFR relations,though un-

certain in individual systems,appear to remain statisti-

cally valid at high redshift.Stacking the X-ray and radio

emission from UV-selected galaxies at z~2indicates that

these galaxies have an average SFR of~50M⊙yr?1and

an average UV attenuation factor of~4.5.The prospect

of increased radio sensitivity with the E-VLA,as well as

X-ray campaigns in di?erent?elds to similar depth as the

2Msec survey in the GOODS-North?eld,will allow for

a more direct probe of the radio and X-ray?ux distribu-

5 tion for the stacked galaxies.SIRTF/MIPS24μm data

for the GOODS-N?eld will trace the dusty star formation

in z~2galaxies and allow for the cross-checking of the

results presented here.

We thank Alice Shapley,Dawn Erb,Matt Hunt,and

Kurt Adelberger for help in obtaining the data presented

https://www.360docs.net/doc/941159320.html,S has been supported by grants AST0070773

and0307263from the National Science Foundation(NSF)

and by the David and Lucile Packard Foundation.NAR

acknowledges support from a NSF Graduate Research Fel-

lowship.

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射线数字成像专业书籍《实时射线成像检测》王建华李树轩编著 目录: 前言 第1章射线成像的物理基础 1.1物质构成 1.1.1元素 1.1.2原子 1.2同位素 1.2.1核素 1.2.2同位素 1.2.3核素分类 1.2.4原子能级 1.3原子核结构 1.3.1核力 1.3.2核稳定性 1.3.3放射性衰变

1.4射线种类和性质 1.4.1射线分类 1.4.2X射线和γ射线的性质 1.4.3X射线和γ射线的不同点 1.4.4射线胶片照相中使用的射线 1.5射线的产生 1.5.1X射线的产生 1.5.2γ射线的产生 1.5.3高能X射线 1.5.4中子射线 1.6射线与物质的相互作用 1.6.1光电效应 1.6.2康普顿效应 1.6.3电子对效应 1.6.4瑞利散射 1.6.5各种效应相互作用发生相对的几率 1.7射线的衰减规律 1.7.1吸收、散射与衰减 1.7.2射线的色和束 1.7.3单色窄束射线的衰减规律 1.7.4宽束、多色射线的衰减规律(包括连续X射线)

测试题(是非题) 第2章实时成像 2.1实时成像的基础 2.1.1简述 2.1.2实时成像的原理 2.1.3射线成像的特点 2.1.4射线成像的应用 2.1.5实时成像局限性 2.2实时成像技术 2.2.1实时成像系统 2.2.2射线成像设备 2.2.3成像系统的构成 2.2.4成像转换装置(成像器) 2.3射线辐射转换器 2.3.1X射线荧光检验屏 2.3.2X射线图像增强器 2.4射线数字化成像技术 2.4.1计算机射线照相技术 2.4.2线阵列扫描成像技术 2.4.3光纤CCD射线实时成像检测系统(简称光纤CCD系统) 2.4.4数字平板直接成像技术

X射线衍射分析法原理概述

第十四章 X射线衍射分析法 14.1概述 X射线衍射法是一种研究晶体结构的分析方法,而不是直接研究试样内含有元素的种类及含量的方法。当X射线照射晶态结构时,将受到晶体点阵排列的不同原子或分子所衍射。X射线照射两个晶面距为d的晶面时,受到晶面的反射,两束反射X光程差2dsinθ是入射波长的整数倍时,即 2dsinθ=nλ (n为整数) 两束光的相位一致,发生相长干涉,这种干涉现象称为衍射,晶体对X 射线的这种折射规则称为布拉格规则。θ称为衍射角(入射或衍射X射线与晶面间夹角)。n相当于相干波之间的位相差,n=1,2…时各称0级、1级、2级……衍射线。反射级次不清楚时,均以n=1求d。晶面间距一般为物质的特有参数,对一个物质若能测定数个d及与其相对应的衍射线的相对强度,则能对物质进行鉴定。 X射线衍射分析方法在材料分析与研究工作中具有广泛的用途。在此主要介绍其在物相分析等方面的应用。 14.1.1 物相定性分析 1.基本原理 组成物质的各种相都具有各自特定的晶体结构(点阵类型、晶胞形状与大小及各自的结构基元等),因而具有各自的X射线衍射花样特征(衍射线位置与强度)。对于多相物质,其衍射花样则由其各组成相的衍射花样简单叠加而成。由此可知,物质的X射线衍射花样特征就是分析物质相组成的“指纹脚印”。制备各种标准单相物质的衍射花样并使之规范化(1969年成立了国际性组织“粉末衍射标准联合会(JCPDS)”,由它负责编辑出版“粉末衍射卡片”,称PDF卡片),将待分析物质(样品)的衍射花样与之对照,从而确定物质的组成相,这就是物相定性分析的基本原理与方法。 2.物相定性分析的基本步骤 (1) 制备待分析物质样品,用衍射仪获得样品衍射花样。 (2) 确定各衍射线条d值及相对强度I/I1值(Il为最强线强度)。 (3) 检索PDF卡片。 PDF卡片检索有三种方式: 1)检索纸纸卡片 物相均为未知时,使用数值索引。将各线条d值按强度递减顺序排列;按三强线条d1、d2、d3的d—I/I1数据查数值索引;查到吻合的条目后,核对八强线的d—I/I1值;当八强线基本符合时,则按卡片编号取出PDF卡片。若按d1、d2、d3顺序查找不到相应条目,则可将d1、d2、d3按不同顺序排列查找。查找索引时,d值可有一定误差范围:一般允许

射线数字成像技术的应用

射线数字成像技术的应用 在管道建设工程中,射线检测是确保焊接质量的主要无损检测手段,直接关系到工程建设质量、健康环境、施工效率、建设成本以及管线的安全运行。长期以来,射线检测主要采用X射线或γ射线的胶片成像技术,检测劳动强度大,工作效率较低,常常影响施工进度。 近年来随着计算机数字图像处理技术及数字平板射线探测技术的发展,X射线数字成像检测正逐渐运用于容器制造和管道建设工程中。数字图像便于储存,检索、统计快速方便,易于实现远程图像传输、专家评审,结合GPS系统可对每道焊口进行精确定位,便于工程质量监督。同时,由于没有了底片暗室处理环节,消除了化学药剂对环境以及人员健康的影响。 过大量的工程实践与应用,对管道焊缝射线数字化检测与评估系统进行了应用研究分析探索。 1 射线数字成像技术的应用背景 随着我国经济的快速发展,对能源的需求越来越大,输油输气管道建设工程也越来越多,众多的能源基础设施建设促进了金属材料焊接技术及检测技术的进步。 目前,在管道建设工程中,管道焊接基本实现了自动化和半自动化,而与之配套的射线检测主要采用胶片成像技

术,检测周期长、效率低下。“十二五”期间,将有更多的油气管道建设工程相继启动,如何将一种可靠的、快速的、“绿色”的射线数字检测技术应用于工程建设中,以替代传统射线胶片检测技术已成为目前管道焊缝射线检测领域亟需解决的问题。 2 国内外管道焊缝数字化检测的现状 2.1 几种主要的射线数字检测技术 1)CCD型射线成像(影像增强器) 2)光激励磷光体型射线成像(CR) 3)线阵探测器(LDA)成像系统 4)平板探测器(FPD)成像系统 几种技术各有特点,目前适用于管道工程检测的是CR 和FPD,但CR不能实时出具检测结果,且操作环节较繁琐、成本较高,因此平板探测器成像系统成为射线数字检测的主要发展方向。 2.2 国内研发情况 国内目前从事管道焊缝射线数字化检测系统研发的机构主要有几家射线仪器公司,但其产品主要用于钢管生产厂的螺旋焊缝检测。通过实践应用比较,研究应用电子学研究所研发的基于平板探测器的管道焊接射线数字化检测与评估系统已能够满足管道工程检测需要,并通过了科技成果鉴

X射线荧光光谱分析基本原理

X射线荧光光谱分析 X射线是一种电磁辐射,其波长介于紫外线和γ射线之间。它的波长没有一个严格的界限,一般来说是指波长为0.001-50nm的电磁辐射。对分析化学家来说,最感兴趣的波段是0.01-24nm,0.01nm左右是超铀元素的K系谱线,24nm则是最轻元素Li的K系谱线。1923年赫维西(Hevesy, G. Von)提出了应用X射线荧光光谱进行定量分析,但由于受到当时探测技术水平的限制,该法并未得到实际应用,直到20世纪40年代后期,随着X射线管、分光技术和半导体探测器技术的改进,X荧光分析才开始进入蓬勃发展的时期,成为一种极为重要的分析手段。 1.1 X射线荧光光谱分析的基本原理 当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,激发态原子寿命约为10-12-10-14s,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。这个过程称为驰豫过程。驰豫过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁。当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子。它的能量是特征的,与入射辐射的能量无关。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差。因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。图1-1给出了X射线荧光和俄歇电子产生过程示意图。

K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线:由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线……。同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射(见图1-2)。

射线数字成像检测技术

射线数字成像检测技术 韩焱 (华北工学院现代元损检测技术工程中心,太原030051) 摘要:介绍多种射线数字成像(DR)系统的组成及成像机理,分析其性能指标、优缺点及应用领域。光子放大的DR系统(如图像增强器DR系统)实时性好,但适应的射线能量低,检测灵敏度相对较低;其它系统的检测灵敏度较高但成像时间较长。DR系统成像方式的主要区别在于射线探测器,除射线转换方式外,影响系统检测灵敏度的主要因素是散射噪声和量子噪声;可采用加准直器和光量子积分降噪的方法提高检测灵敏度。 关键词:射线检验;数字成像系统;综述 中图分类号:TGll5.28 文献标识码:A 文章编号:1000-6656(2003109-0468-04 DIGITAL RADIOGRAPHIC TECHNOLOGY HAN Yan (Center of Modern NDT &E, North China Institute of Technology, Taiyuan 030051, China) Abstract: The structure and imaging principle of digital radiographic (DR) systems are introduced. And thecharacteristics, performances, advantages, disadvantages and applications of the systems are analyzed. The DR sys-tern with photon amplification such as the DR system with intensifier can get real-time imaging, but it fits for lowerenergy and its inspection sensitivity is lower. The systems working with high energy can obtain higher sensitivity,while is time-eonsurning. The imaging way of a DR system depends on the detector used, and the factors influencinginspection sensitivity are the quantum noise from ray source and scatter noise besides the transform way of rays.Quantum integration noise reducer and collimator can be used to improve the inspection sensitivity of the system. Keywords:Radiography; Digital imaging system; Survey 射线检测技术作为产品质量检测的重要手段,经过百年的历史,已由简单的胶片和荧屏射线照相发展到了数字成像检测。随着信息技术、计算机技术和光电技术等的发展,射线数字成像检测技术也得到了飞速的发展,新的射线数字成像方法不断涌现,给射线探伤赋予了更广泛的内涵,同时也使利用先进网络技术进行远程评片和诊断成为可能。 目前工业中使用的射线数字成像检测技术主要包括射线数字直接成像检测技术(Digital Radio—graphy,简称DR)和射线数字重建成像检测技术,如工业CT(Industry Computed Tomography,简称ICT)。以下将在介绍DR检测系统组成的基础上,重点分析系统的成像原理、特点、特性及应用场合。 1 DR检测系统简介 DR检测系统组成见图1。按照图像的成像方式分为线扫描成像和面扫描成像;根据成像过程可分为直接和间接式DR系统。以下重点介绍直接DR系统。 图1 DR检测系统组成框图 1.1 直接式DR系统 直接DR成像系统主要分为图像增强器成像系统、平板型成像系统和线阵扫描成像系统等。 图2为图像增强器式DR系统,主要通过射线视频系统与数字图像处理系统集成实现。系统采用射线--可见光--电子--电子放大--可见光的光放大技术,是将射线光子由转换效率较高的主射线转换屏转换为可见光图像,可见光光子经光电转换变为电子,而后对电子进行放大,放大后的电子聚集在小屏上再次

时间计算题汇总

地理时间计算部分专题练习 1、9月10日在全球所占的围共跨经度90°,则时间为:( ) A. 10日2时 B. 11日2时 C. 10日12时 D. 11日12时 3、时间为2008年3月1日的2点,此时与处于同一日期的地区围约占全球的:( ) A. 一半 B. 三分之一 C. 四分之一 D. 五分之一 4、图中两条虚线,一条是晨昏线,另一条两侧大部分地区日期不同,此时地球公转速度较慢。若图中的时间为7日和8日,甲地为( ) A.7日4时 B.8日8时 C.7月8时 D.8月4时 2004年3月22日到4月3日期间,可以看到多年一遇的“五星连珠”天象奇观。其中水星是最难一见的行星,观察者每天只有在日落之后的1 小时才能看到它。图中阴影部分表示黑夜,中心点为极地。回答5—7题 5.图4中①②③④四地,可能看到“五星连珠”现象的是( ) A .① B .② C .③ D .④ 6.在新疆的吐鲁番(约890 E )观看五星连珠现象,应该选择的时间段(时间)是( ) A .18时10分至19时 B .16时10分至17时 C .20时10分至21时 D.21时10分至22时 7.五星连珠中,除了水星外,另外四颗星是( ) A .金星、木星、土星、天狼星 B .金星、火星、木星、海王星 C .火星、木星、土星、天王星 D .金星、火星、土星、木星 (2002年)下表所列的是12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时间,根据表中数据回答下8-10题。 甲地 乙地 丙地 丁地 白昼长 5∶30 9∶09 11∶25 13∶56 8、四地中属于南半球的是( ) A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地 9、四地所处纬度从高到低顺序排列的是( ) A.甲乙丙丁 B.甲乙丁丙 C.丙丁乙甲 D.丁丙乙甲 10、造成四起白昼时间差异的主要因素是( ) ①地球的公转 ②地球自转 ③黄赤交角的存在 ④地方时的不同 A.①② B.②③ C.③④ D.①③ 2002年1月1日,作为欧洲联盟统一货币的欧元正式流通,这将对世界金融的整体格局产生重要影响。回 答4-5题: 11、假定世界各金融市场均在当地时间上午9时开市,下午5时闭市。如果某投资者上午9时在法兰克福(东经8.50 )市场买进欧元,12小时后欧元上涨,投资者想尽快卖出欧元,选择的金融市场应位于:( ) A.东京(东经139.50 ) B.(东经1140 ) C.伦敦 D.纽约(西经740 ) ① ④ ② ③

XRF分析技术原理

第一讲 X 射线荧光及其分析原理 1、X 射线 X 射线是一种电磁波,根据波粒二相性原理,X 射线也是一种粒子,其每个粒子根据下列公式可以找到其能量和波长的一一对应关系。 E =hv=h c/λ 式中h 为普朗克常数,v 为频率,c 为光速,λ为波长。 可见其能量在0.1 ~100(kev )之间。 γ X 紫 可 红 微 短 长 射 射 外 见 线 线 线 光 外 波 波 波 波长 X 射线的产生有几种 1、高速电子轰击物质,产生韧致辐射和标识辐射。其产生的韧致辐射的X 射线的能量取决于 电子的能量,是一个连续的分布。而标识辐射是一种能量只与其靶材有关的X 射线。 E kev A o ().() = 123964 λ

常见的X射线光管就是采用的这种原理。其X射线能量分布如下: 能量 2、同位素X射线源。 同位素在衰变过程中,其原子核释放的能量,被原子的内层电子吸收,吸收后跳出内层轨道,形成内层轨道空位。但由于内层轨道的能级很低,外层电子前来补充,由于外层电子的能量较高,跳到内层后,会释放出光能来,这种能就是X射线。这就是我们常见的同位素X射线源。由于电子的能级是量化的,故释放的射线的能量也是量化的,而不是连续的。

能量 3、同步辐射源。 电子在同步加速器中运动,作园周运动,有一个恒定的加速度,电子在加速运动时,会释放出X射线,所以用这种方法得到的X射线叫同步辐射X射线。 2、X射线荧光 实际上,有很多办法能产生X射线,例如用质子、α射线、λ射线等打在物质上,都可以产生X射线,而人们通常把X射线照射在物质上而产生的次级X射线叫X射线荧光(X—Ray Fluorescence),而把用来照射的X射线叫原级X射线。所以X射线荧光仍是X射线。 3、特征X射线 有人会问,为什么可以用X射线来分析物质的成分呢?这些都归功于特征X射线。 早在用电子轰击阳极靶而产生X射线时,人们就发现,有几个强度很高的X射线,其能量并没有随加速电子用的高压变化,而且不同元素的靶材,其特殊的X射线的能量也不一样,人们把它称为特征X射线,它是每种元素所特有的。莫塞莱(Moseley)发现了X射线能量与原子序数的关系。 E∝(z-σ) E是特征X射线能量,Z是原子序数,σ是修正因子。 这就是著名的莫塞莱定律,它开辟了X射线分析在元素分析中的应用。 为什么会有特征X射线的出现呢?这可以从玻尔的原子结构理论找到答案。原子中的电子都在一个个电子轨道上运行,而每个轨道的能量都是一定的,叫能级。内层轨道能级较低,外层轨道能级较高,当内层的电子受到激发(激发源可以是电子、质子、α粒子、λ射线、X射线等),有足够的能量跳出内层轨道,那么,较外层的电子跃迁到内层的轨道进行补充,由于是从高能级上跳往低能级上,所以会释放出能量,其能量以光的形式放出,这就是特征X射线。 M层 Lα较高能级

2021年X射线荧光分析的基本原理

X射线荧光分析的基本原理 欧阳光明(2021.03.07) 1. 绪论 物质是由各种元素按照不同的构成方式构成的。各种元素的原子是由原子核和一定数目的核外电子构成。不同元素的原子,原子核中质子和中子的数量不同,核外电子数也不同,具有不同的原子结构。核外电子的能量也各不相同,这些能量不同的原子按能量大小分层排列,离原子核最近的电子层称为K电子层,其外依次为L,M,N,O…层。K层上的电子能量最低,由里向外,电子的能量逐渐升高。原子在未接受足够的能量时,处于基态,即稳定状态,此时,K层最多容纳2个电子,L层最多容纳8个电子,M层最多容纳18个电子……。当使用高能射线(如X射线)照射物质时,物质中的原子的内层电子被高能射线逐出原子之外,在内层电子层上即出现一个“空穴”。具有较高能量的外层电子立即补充这一“空穴”而发生跃迁。发生跃迁的电子将多余的能量(两个电子层能量之差)释放出来。释放出来的能量以电磁波的形式向四周发射,其波长恰好在X射线的波长范围内(0.001~10nm)。为了与照射物质的X射线(初级X射线)相区别,将被照射物质发出的X射线(二次X射线)称为荧光X射线(荧光即光致发光之意)。对于K 层电子而言,L层电子向K层电子跃迁时放射出的荧光X射线称为Kα谱线,M层电子向K层电子跃迁时放射出的荧光X射线称为Kβ谱线,其他层的电子发生跃迁时的情况依此类推(如图 1.1所示)。利用被测物质发出的荧光X射线进行物质化学成分的定性分析或定量分析,称为X射线荧光光谱分析。 图1.1原子结构示意图 在形成的线系中,各谱线的相对强度是不同的,这是由于跃迁几率不同。对K层电子而言,特定元素的荧光X射线Kα>Kβ,对于同一种元素而言,强谱线只有1-2条,特征谱线比较简单,易于分析,光谱干扰小。 2. X射线与固体之间的相互作用

X射线数字成像检测系统郑金泉.doc

实用标准文档 X射线数字成像检测系统

目录 一、目的意义 (3) 二、系统介绍 (3) 2.1 CR 技术与 DR技术的共同点 (4) 2.2 CR 技术与 DR技术的不同点 (4) 2.3 对比分析 (5) 2.4 系统组成 (5) 2.5 X 射线数字平板探测器 (6) 2.6 X 射线源 (7) 2.7 图像处理系统 (8) 2.8 成像板扫描仪 (9) 2.9IP 成像板 (9) 三、 DR检测案例 (10) 3.1 广西 220kV 振林变 (10) 3.2 广西 220kV 水南变 (11) 3.3 温州 220kV 白沙变 (13) 3.4 广西 110kV 城东变 (15) 3.5 广西乐滩水电站 (16) 四、 CR检测案例 (18) 4.1 百色茗雅 220kV变电站 (18)

一、目的意义 气体绝缘全封闭组合电器(GIS)设备结构复杂,由断路器、隔离开关、接 地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成,内部充有SF6绝缘气体,给解体检修工作带来很大的困难,且检修工作技术含量高,耗时长,停电 所造成的损失大。通过对 GIS 设备事故的分析发现,大部分严重事故,未能通过现有的检测手段在缺陷发展初期被发现,导致击穿、烧损等严重事故的发生。 通过 GIS 设备局放监测,结合专家数据库和现场经验,可大致判断 GIS 设备局放类型,进行大致的定位,但无法明确GIS 设备内部的具体故障。结合X 射线数字成像检测系统,对 GIS 设备进行多方位透视成像,配合专用的图像处理与 判读技术,实现其内部结构的“可视化”与质量状态快速诊断,极大地提高 GIS 设备故障定位与判别的准确性,提高故障诊断效率,为整个设备的运行安全与质量监控提供一种全新的检测手段。对 GIS 设备局放可能造成的危害及其影响范围和程度,提出相应策略,采取相应的措施,对电网的安全、稳定、经济运行具有重要意义。 二、系统介绍 按照读出方式(即X 射线曝光到图像显示过程)不同,可分为: 数字射线成像( DR-Digital Radiography) 计算机射线成像( CR-Computed Radiography) 图 1-1 检测原理图

小学三年级数学《简单的时间计算》教案范文三篇

小学三年级数学《简单的时间计算》教案范文三篇时间计算是继二十四时计时法的学习之后安排的一个内容。下面就是小编给大家带来的小学三年级数学《简单的时间计算》教案范文,欢迎大家阅读! 教学目标: 1、利用已学的24时记时法和生活中对经过时间的感受,探索简单的时间计算方法。 2、在运用不同方法计算时间的过程中,体会简单的时间计算在生活中的应用,建立时间观念,养成珍惜时间的好习惯。 3、进一步培养课外阅读的兴趣和多渠收集信息的能力。 教学重点: 计算经过时间的思路与方法。 教学难点: 计算从几时几十分到几时几十分经过了多少分钟的问题。 教学过程: 一、创设情景,激趣导入 1、谈话:小朋友你们喜欢过星期天吗?老师相信我们的星期天都过得很快乐!明明也有一个愉快的星期天,让我们一起来看看明明的一天,好吗? 2、小黑板出示明明星期天的时间安排。 7:10-7:30 起床、刷牙、洗脸; 7:40-8:20 早锻炼; 8:30-9:00 吃早饭; 9:00-11:00 看书、做作业 …… 3、看了刚才明明星期天的时间安排,你知道了什么?你是怎么知道的?你还想知道什么?

二、自主探究,寻找方法 1、谈话:小明在星期天做了不少的事,那你知道小明做每件事情用了多少时间吗?每 个小组从中选出2件事情计算一下各用了多少时间。 (1)分组学习。 (2) 集体交流。 2、根据学生的提问顺序学习时间的计算。从整时到整时经过时间的计算。 (1)学生尝试练习9:00-11:00明明看书、做作业所用的时间。 (2)交流计算方法:11时-9时=2小时。 3、经过时间是几十分钟的时间计算。 (1)明明从7:40到8:20进行早锻炼用了多少时间呢? 出示线段图。 师:7:00-8:00、8:00-9:00中间各分6格,每格表示10分钟,两个线段下边 的箭头分别指早锻炼开始的时间和结束的时间,线段图涂色部分表示早锻炼的时间。谈话:从图上看一看,从7时40分到8时经过了多少分钟?(20分)从8时到8时20分又经过 了多少时间?所以一共经过了多少分钟。(20+20=40分)小朋友们,如果你每天都坚持锻炼 几十分钟,那你的身体一定会棒棒的。 (2)你还能用别的方法计算出明明早锻炼的时间吗?(7:40-8:40用了一个小时,去掉 多算的20分,就是40分。或者7:20-8:20用了1个小时,去掉多算的20分,就是 40分。) (3)练习:找出明明的一天中做哪些事情也用了几十分钟? 你能用自己喜欢的方法计算出明明做这几件事情用了几十分钟吗?你是怎么算的? 三、综合练习,巩固深化 1、想想做做1:图书室的借书时间。你知道图书室每天的借书时间有多长吗? 学生计算。 (1)学生尝试练习,交流计算方法。 (2)教师板书。 2、想想做做2。 (1)学生独立完成。 (2)全班交流。

X射线数字成像检测系统

X射线数字成像检测系统X射线数字成像检测系统

(XYG-3205/2型) 一、设备基本说明 X射线数字成像系统主要是由高频移动式(固定式)X射线探伤机、数字平板成像系统、计算机图像处理系统、机械电气系统、射线防护系统等几部分组成的高科技产品。它主要是依靠X射线可以穿透物体,并可以储存影像的特性,进而对物体内部进行无损评价,是进行产品研究、失效分析、高可靠筛选、质量评价、改进工艺等工作的有效手段。 探伤机中高压部分采用高频高压发生器,主机频率40KHz为国际先进的技术指标。连续工作的高可靠性,透照清晰度高,穿透能力强,寿命长,故障率低等特点。X光机通过恒功率控制持续输出稳定的X射线,波动小,保证了优质的图像质量。高频技术缩短了开关机时间,有助于缩短检测周期,提高工作效率。 数字平板成像采用美国VEREX公司生产的Paxscan2530 HE型平板探测器,成像效果清晰。该产品已经在我公司生产的多套实时成像产品中使用,性能稳定可靠。 计算机图像处理系统是我公司独立自主研制开发的、是迄今为止国内同行业技术水平最高的同类产品。主要特点是可以根据不同行业用户的需求,编程不同的应用界面及图像处理程序,利用高性能的编程技术,使操作界面简单易懂,最大限度的减少操作步骤,最快速度的达到操作人员的最终需求。 机械传动采用电动控制、无极变速,电气控制采用国际上流行的钢琴式多功能操作台,将本系统中的X射线机控制、工业电视监视、机械操作等集中到一起,操作简单、方便。 该系统的自动化程度高, 检测速度快,极大地提高了射线探伤的效率,降低了检验成本,检测数据易于保存和查询等优点,其实时动态效果更是传统拍片法所无法实现的,多年来该系统已成功应用于航空航天、军事工业、兵器工业、石油化工、压力容器、汽车工业、造船工业、锅炉制造、制管行业、耐火材料、低压铸造、陶瓷行业、环氧树脂材料等诸多行业的无损检测中。

X射线衍射分析原理及其应用

X射线衍射分析 摘要: X射线衍射分析是一种重要的晶体结构和物相分析技术,广泛应用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教学、材料生产等领域。本文简要介绍X射线衍射原理,X射线衍射仪器的结构、原理,及其在地质学、医学等自然科学领域中的应用。 前言: 1895年伦琴发现X射线,又称伦琴射线。德国科学家劳厄于1912年发现

了X射线衍射现象,并推导出劳厄晶体衍射公式。随后,英国布拉格父子又将此衍射关系用简单的布拉格方程表示出来。到上世纪四、五十年代,X射线衍射的原理、方法及在其他各方面的应用逐渐建立。在各种测量方法中,X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。X射线衍射技术可以探究晶体存在的普遍性和特殊性能,使得其在冶金、石油、岩石矿物、科研、航空航天、材料生产等领域的被广泛应用。 关键词:方法,衍射,原理,应用 X射线衍射仪的原理 1.X射线衍射原理 当X射线沿某方向入射某一晶体的时候,晶体中每个原子的核外电子产生的相干波彼此发生干涉。当每两个相邻波源在某一方向的光程差等于波长λ的整数倍时,它们的波峰与波峰将互相叠加而得到最大限度的加强,这种波的加强叫做衍射,相应的方向叫做衍射方向,在衍射方向前进的波叫做衍射波。光程差为0的衍射叫零级衍射,光程差为λ的衍射叫一级衍射,光程差为nλ的衍射叫n级衍射。n不同,衍射方向的也不同。 由于常用的X射线波长约在2.5A~0.5A之间,与晶体中的原子间距(1A)数量级相同,因此可以用晶体作为X射线的衍射光栅,这就使得用X射线衍射进行晶体结构分析成为可能。 在晶体的点阵结构中,具有周期性排列的原子或电子散射的次生X射线间相互干涉的结果,决定了X射线在晶体中衍射的方向,所以通过对衍射方向的测定,可以得到晶体的点阵结构、晶胞大小和形状等信息。 晶体结构=点阵+结构基元,点阵又包括直线点阵,平面点阵和空间点阵。在x 射线作用下晶体的散射线来自若干层原子面,除同一层原子面的散射线互相干涉外,各原子面的散射线之间还要互相干涉。 光栅衍射 当光程差(BD+BF)=2dsinθ等于波长的整数倍nλ时,相邻原子面散射波干涉加强,即干涉加强条件为: 2dsinθ=nλ 一、X射线衍射法

射线数字成像技术发展

射线数字成像技术发展 摘要:射线数字成像是一种先进辐射成像技术,是辐射成像技术的重要发展方向,该技术利用射线观察物体内部的技术。这种技术可以在不破坏物体的情况下获得物体内部的结构和密度等信息,并且通过计算机进行图像处理和判定。目前已经广泛应用于医疗卫生、国民经济、科学究等领域。 关键词:辐射成像射线数字成像 1引言 自德国物理学家伦琴1895年发现X射线以来,射线无损探伤作为一种常规的无损检测方法在工业领域应用已有近百年的历史,人们一直使用胶片记录X(γ)射线穿过被检物件后的影像,其中60多年来,则一直使用增感屏配合胶片来获取高品质的影像,曝光过后的胶片经过化学处理,产生可视的影像后,在观片灯上显示出来以供读取、分析及判断。胶片-增感屏系统可使射线检测人员实现对影像的采集、显示和存储。这种方法操作简单,产生的图像质量优异,功能效用全面,因此该技术在包括核工业在内的工业、医疗领域一直被广泛使用。 胶片照相法的不足在于检测周期长,因为需要暗室处理,检测周期在3~20个小时不等;大量底片造成保存上的困难,查阅不便;胶片成本高;曝光时间长;在大量的检测工作面前,需要大量人力资源;底片难以共享,某些焊缝底片在需要专家共同研讨评定时,该弊端特别明显;不利于环境保护等。无法满足目前工业化生产和竞争日益激烈的需要。 随着科学技术和设备制造能力的进步,例如电子技术、光电子技术、数字图像处理技术的发展;高亮度高分辨率显示器的诞生;高性能计算机/工作站的广泛应用;计算机海量存储、宽带互联网的发展,使得数字成像技术挑战传统胶片成像方式在技术上形成可能。 以射线DR、CR和CT为代表的数字射线成像技术,结合远程评定技术将是无损检测技术领域的一次革命。数字射线照相技术具有检测速度快,图像保存方便,容易实现远程分析和判断,是未来射线检测发展的方向[1]。

X射线衍射的基本原理

三.X 射线衍射的基本原理 3.1 Bragg 公式 晶体的空间点阵可划分为一族平行而等间距的平面点阵,两相邻点阵平面的间距为d hkl 。晶体的外形中每个晶面都和一族平面点阵平行。 当X 射线照射到晶体上时,每个平面点阵都对X 射线射产生散射。取晶体中任一相邻晶面P 1和P 2,如图3.1所示。两晶面的间距为d ,当入射X 射线照射到此晶面上时,入射角为θ,散射X 射线的散射角也同样是θ。这两个晶面产生的光程差是: θsin 2d OB AO =+=? 3.1 当光程差为波长λ 的整数倍时,散射的X 射线将相互加强,即衍射: λθn d hkl =sin 2 3.2 上式就是著名的Bragg 公式。也就是说,X 射线照射到晶体上,当满足Bragg 公式就产生衍射。式中:n 为任意正整数,称为衍射级数。入射X 射线的延长线与衍射X 射线的夹角为2θ(衍射角)。为此,在X 射线衍射的谱图上,横坐标都用2θ 表示。 图3.1 晶体对X 射线的衍射 由Bragg 公式表明:d hkl 与θ 成反比关系,晶面间距越大,衍射角越小。晶面间距的变化直接反映了晶胞的尺寸和形状。每一种结晶物质,都有其特定的结构参数,包括点阵类型、晶胞大小等。晶体的衍射峰的数目、位置和强度,如同人的指纹一样,是每种物质的特征。尽管物质的种类有成千上万,但几乎没有两种衍射谱图完全相同的物质,由此可以对物质进行物相的定性分析。

3.2 物相分析 物相的定义是物质存在的状态,如同素异构体SiO2、TiO2分别有22种和5种晶体结构。除了单质元素构成的物质如铜、银等以外,X射线衍射分析的是物相(或化合物),而不是元素成分。 对于未知试样,为了了解和确定哪些物相时,需要定性的物相分析。 正如前述,晶体粉末衍射谱图,如人的指纹一样,有它本身晶体结构特征所决定。因而,国际上有一个组织——粉末衍射标准联合会(JCPDS)后改名为JCPDS-衍射数据国际中心专门负责收集、校订、编辑和发行粉末衍射卡片(PDF)的工作。自1941年以来,共发行衍射卡片近20万个。为了使大量的卡片方便进行人工物相鉴定,还出版了对这些卡片进行检索的索引。PDF卡片的标准形式如图3.2所示,对应此图编号的内容说明如表3.1所示。 图 图3.2 PDF卡片的标准形式 每一张卡片上不一定包括表3.1所述的所有内容,但有效数据都将一一列出。 物相分析的方法就是将未知试样与标准卡片上数据进行对比,由此来确定物相。先测试未知试样,然后按图3.3所示的步骤从PDF索引中查找。找出该物相的卡片号后,按卡片号查该物相的卡片,仔细核对后再判定该物相。

X射线数字成像检测系统(郑金泉)

X射线数字成像检测系统

目录 一、目的意义 (3) 二、系统介绍 (3) 2.1 CR技术与DR技术的共同点 (4) 2.2 CR技术与DR技术的不同点 (4) 2.3对比分析 (5) 2.4 系统组成 (5) 2.5 X射线数字平板探测器 (6) 2.6 X射线源 (7) 2.7 图像处理系统 (8) 2.8成像板扫描仪 (9) 2.9IP成像板 (9) 三、DR检测案例 (10) 3.1 广西220kV振林变 (10) 3.2 广西220kV水南变 (11) 3.3 温州220kV白沙变 (13) 3.4 广西110kV城东变 (15) 3.5 广西乐滩水电站 (16) 四、CR检测案例 (18) 4.1百色茗雅220kV变电站 (18)

一、目的意义 气体绝缘全封闭组合电器(GIS)设备结构复杂,由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成,内部充有SF6绝缘气体,给解体检修工作带来很大的困难,且检修工作技术含量高,耗时长,停电所造成的损失大。通过对GIS设备事故的分析发现,大部分严重事故,未能通过现有的检测手段在缺陷发展初期被发现,导致击穿、烧损等严重事故的发生。 通过GIS设备局放监测,结合专家数据库和现场经验,可大致判断GIS设备局放类型,进行大致的定位,但无法明确GIS设备内部的具体故障。结合X射线数字成像检测系统,对GIS设备进行多方位透视成像,配合专用的图像处理与判读技术,实现其内部结构的“可视化”与质量状态快速诊断,极大地提高GIS 设备故障定位与判别的准确性,提高故障诊断效率,为整个设备的运行安全与质量监控提供一种全新的检测手段。对GIS设备局放可能造成的危害及其影响范围和程度,提出相应策略,采取相应的措施,对电网的安全、稳定、经济运行具有重要意义。 二、系统介绍 按照读出方式(即X射线曝光到图像显示过程)不同,可分为: ◆数字射线成像(DR-Digital Radiography ) ◆计算机射线成像(CR-Computed Radiography) 图1-1检测原理图

X射线的基本原理

第一章 第一讲 X 射线荧光及其分析原理 1、X 射线 X 射线是一种电磁波,根据波粒二相性原理,X 射线也是一种粒子,其每个粒子根据下列公式可以找到其能量和波长的一一对应关系。 E =hv=h c/λ 式中h 为普朗克常数,v 为频率,c 为光速,λ为波长。 可见其能量在0.1 ~100(kev )之间。 γ X 紫 可 红 微 短 长 射 射 外 见 线 线 线 光 外 波 波 波 波长 X 射线的产生有几种 1、高速电子轰击物质,产生韧致辐射和标识辐射。其产生的韧致辐射的X 射线的能量取决于 电子的能量,是一个连续的分布。而标识辐射是一种能量只与其靶材有关的X 射线。 常见的X 射线光管就是采用的这种原理。其X 射线能量分布如下: E kev A o ().() = 123964 λ

能量 2、同位素X射线源。 同位素在衰变过程中,其原子核释放的能量,被原子的内层电子吸收,吸收后跳出内层轨道,形成内层轨道空位。但由于内层轨道的能级很低,外层电子前来补充,由于外层电子的能量较高,跳到内层后,会释放出光能来,这种能就是X射线。这就是我们常见的同位素X射线源。由于电子的能级是量化的,故释放的射线的能量也是量化的,而不是连续的。 能量 3、同步辐射源。 电子在同步加速器中运动,作园周运动,有一个恒定的加速度,电子在加速运动时,会释放出X射线,所以用这种方法得到的X射线叫同步辐射X射线。 2、X射线荧光 实际上,有很多办法能产生X射线,例如用质子、α射线、λ射线等打在物质上,都可以产生X射线,而人们通常把X射线照射在物质上而产生的次级X射线叫X射线荧光(X—Ray Fluorescence),而把用来照射的X射线叫原级X射线。所以X射线荧光仍是X射线。 3、特征X射线 有人会问,为什么可以用X射线来分析物质的成分呢?这些都归功于特征X射线。 早在用电子轰击阳极靶而产生X射线时,人们就发现,有几个强度很高的X射线,其能量并没有随加速电子用的高压变化,而且不同元素的靶材,其特殊的X射线的能量也不一样,人们把它称为特征X射线,它是每种元素所特有的。莫塞莱(Moseley)发现了X射线能量与原子序数的关系。 E∝(z-σ)"

X射线衍射分析

X射线衍射分析 1 实验目的 1、了解X衍射的基本原理以及粉末X衍射测试的基本目的; 2、掌握晶体和非晶体、单晶和多晶的区别; 3、了解使用相关软件处理XRD测试结果的基本方法。 2 实验原理 1、晶体化学基本概念 晶体的基本特点与概念:①质点(结构单元)沿三维空间周期性排列(晶体定义),并有对称性。②空间点阵:实际晶体中的几何点,其所处几何环境和物质环境均同,这些“点集”称空间点阵。 ③晶体结构=空间点阵+结构单元。非晶部分主要为无定形态区域,其内部原子不形成排列整齐有规律的晶格。 对于大多数晶体化合物来说,其晶体在冷却结晶过程中受环境应力或晶核数目、成核方式等条件的影响,晶格易发生畸变。分子链段的排列与缠绕受结晶条件的影响易发生改变。晶体的形成过程可分为以下几步:初级成核、分子链段的 图1 14种Bravais 点阵 表面延伸、链 松弛、链的重吸收 页脚内容1

结晶、表面成核、分子间成核、晶体生长、晶体生长完善。Bravais提出了点阵空间这一概念,将其解释为点阵中选取能反映空间点阵周期性与对称性的单胞,并要求单胞相等棱与角数最多。满足上述条件棱间直角最多,同时体积最小。1848年Bravais证明只有14种点阵。 晶体内分子的排列方式使晶体具有不同的晶型。通常在结晶完成后的晶体中,不止含有一种晶型的晶体,因此为多晶化合物。反之,若严格控制结晶条件可得单一晶型的晶体,则为单晶。 2、X衍射的测试基本目的与原理 X射线是电磁波,入射晶体时基于晶体结构的周期性,晶体中各个电子的散射波可相互干涉。散射波周相一致相互加强的方向称衍射方向。衍射方向取决于晶体的周期或晶胞的大小,衍射强度是由晶胞中各个原子及其位置决定的。由倒易点阵概念导入X射线衍射理论, 倒易点落在Ewald 球上是产生衍射必要条件。 1912年劳埃等人根据理论预见,并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象,证明了X射线具有电磁波的性质,成为X射线衍射学的第一个里程碑。当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级,故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关。这就是X射线衍射的基本原理。衍射线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格方程表示: θn λ d= 2 sin 式中d为晶面间距;n为反射级数;θ为掠射角;λ为X射线的波长。布拉格方程是X射线衍射分析的根本依据。 X 射线衍射(XRD)是所有物质,包括从流体、粉末到完整晶体,重要的无损分析工具。对材料学、物理学、化学、地质、环境、纳米材料、生物等领域来说,X射线衍射仪都是物质结构表征,以性能为导向研制与开发新材料,宏观表象转移至微观认识,建立新理论和质量控制不可缺少的方法。其主要分 页脚内容2

X射线荧光光谱分析的基础知识

《X射线荧光光谱分析的基础知识》讲义 廖义兵 X射线是一种电磁辐射,其波长介于紫外线和γ射线之间。它的波长没有一个严格的界限,一般来说是指波长为0.001-50nm的电磁辐射。对分析化学家来说,最感兴趣的波段是0.01-24nm,0.01nm左右是超铀元素的K系谱线,24nm则是最轻元素Li 的K系谱线。1923年赫维西(Hevesy, G. Von)提出了应用X射线荧光光谱进行定量分析,但由于受到当时探测技术水平的限制,该法并未得到实际应用,直到20世纪40年代后期,随着X射线管、分光技术和半导体探测器技术的改进,X荧光分析才开始进入蓬勃发展的时期,成为一种极为重要分析手段。 一、X射线荧光光谱分析的基本原理 元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁,同时发射出具有一定特殊性波长的X射线,根据莫斯莱定律,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下: λ=K(Z? s) ?2 式中K和S是常数。 而根据量子理论,X射线可以看成由一种量子或光子组成的粒子流,每个光具有的能量为: E=hν=h C/λ 式中,E为X射线光子的能量,单位为keV;h为普朗克常数;ν为光波的频率;C为光速。 因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。 图1为以准直器与平面单晶相组合的波长色散型X射线荧光光谱仪光路示意图。 图1 平面晶体分光计光路示意图 A—X射线管;B—试料;C—准直器;D—分光晶体;E—探测器 由X射线管(A)发射出的X射线(称为激发X射线或一次X射线)照射到试料(B),试料(B)中的元素被激发而产生特征辐射(称为荧光X射线或二次X

古代时间的计算方法

中国古代时间的计算方法(1) 现时每昼夜为二十四小时,在古时则为十二个时辰。当年西方机械钟表传入中国,人们将中西时点,分别称为“大时”和“小时”。随着钟表的普及,人们将“大时”忘淡,而“小时”沿用至今。 古时的时(大时)不以一二三四来算,而用子丑寅卯作标,又分别用鼠牛虎兔等动物作代,以为易记。具体划分如下:子(鼠)时是十一到一点,以十二点为正点;丑(牛)时是一点到三点,以两点为正点;寅(虎)时是三点到五点,以四点为正点;卯(兔)时是五点到七点,以六点为正点;辰(龙)时是七点到九点,以八点为正点;巳(蛇)时是九点到十一点,以十点为正点;午(马)时是十一点到一点,以十二点为正点;未(羊)时是一点到三点,以两点为正点;申(猴)时是三点到五点,以四点为正点;酉(鸡)时是五点到七点,以六点为正点;戌(狗)时是七点到九点,以八点为正点;亥(猪)时是九点到十一点,以十点为正点。 古人说时间,白天与黑夜各不相同,白天说“钟”,黑夜说“更”或“鼓”。又有“晨钟暮鼓”之说,古时城镇多设钟鼓楼,晨起(辰时,今之七点)撞钟报时,所以白天说“几点钟”;暮起(酉时,今之十九点)鼓报时,故夜晚又说是几鼓天。夜晚说时间又有用“更”的,这是由于巡夜人,边巡行边打击梆子,以点数报时。全夜分五个更,第三更是子时,所以又有“三更半夜”之说。 时以下的计量单位为“刻”,一个时辰分作八刻,每刻等于现时的十五分钟。旧小说有“午时三刻开斩”之说,意即,在午时三刻钟(差十五分钟到正午)时开刀问斩,此时阳气最盛,阴气即时消散,此罪大恶极之犯,应该“连鬼都不得做”,以示严惩。阴阳家说的阳气最盛,与现代天文学的说法不同,并非是正午最盛,而是在午时三刻。古代行斩刑是分时辰开斩的,亦即是斩刑有轻重。一般斩刑是正午

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