При ионизационном методе рентгено- или гамма-излучение, прошедшее через шов, регистрируется специальными ионизационными приборами или люминесцентными (сцинтилляционными) счетчиками. Ионизационные приборы обладают большей чувствительностью.
Так, например, если в качестве источника гамма-излучения используется кобальт 60, а для регистрации — сцинтилляционный счетчик, фиксируемая разница в толщине металла составляет 0,02%. Ионизационным дефектоскопом нельзя определить характер дефекта, что является недостатком данного метода.
Большое значение приобретает электронно-оптический метод контроля, осуществляемый с помощью электронно-оптических преобразователей (рис. 189). Пучок проникающих лучей проходит через сварное соединение, стеклянную стенку преобразователя с вакуумированным объемом и попадает на флуоресцентный слой тонкого алюминиевого экрана.
Яркость свечения участков экрана обратно пропорциональна плотности участков исследуемого шва. Под действием этого свечения с фотокатода (диаметром 125 мм), нанесенного непосредственно на флуоресцентный экран, выбиваются электроны.
Количество выбиваемых электронов в каждой точке фотокатода пропорционально яркости флуоресцентного экрана и интенсивности прошедшего через шов рентгеновского или гамма-излучения. Таким образом, флуоресцирующее изображение превращается в электронное изображение.
Рис. 189. Схема контроля сварного шва с помощью электронно-оптического преобразователя: 1 — сварной шов, 2 — алюминиевый экран, 3 — флуоресцентный слой, 4 — фотокатод, 5 — экран наблюдения, 6 — оптическая линза, 7 — наблюдатель.
Электроны фотокатода ускоряются высоким напряжением, подводимым от внешнего источника питания, попадают на анодфлуоресцентный экран (диаметром 14 мм), вызывают его свечение и воспроизводят в уменьшенном масштабе просвечиваемый шов.
Изображение на аноде рассматривается через оптическую систему, увеличивающую в 7—9 раз, либо передается на телевизионный экран. С помощью установки для электронно-оптического контроля качества шва, (изображение дефектов передается на экран телевизора), можно проверять, например, сварные соединения алюминия толщиной 5 мм со скоростью до 5 м/мин.
Для контроля сварных соединений стали толщиной 100—900 мм применяют бетатроны — индукционные ускорители электронов. Бетатрон представляет собой трансформатор, первичная обмотка которого питается током высокого напряжения частотой 50Гц или выше.
Вторичной высоковольтной обмоткой служит вакуумная стеклянная или фарфоровая трубка-тороид (вид полого бублика). Источником электронов в тороиде является накаляемая спираль с ускоряющим электродом, к которому подводится напряжение 15—30кВ для придания электронам начальной скорости.
Электроны выводятся магнитным полем на равновесную орбиту, а электрическое поле вокруг магнитного потока, параллельное горизонтальной оси тороида, заставляет электроны двигаться по кругу.
После того как электроны приобретают необходимую кинетическую энергию (например, в бетатроне мощностью 25МэВ после каждого оборота электронов энергия их увеличивается на 70эВ. Мощность 25МэВ достигается за 350000 оборотов электронов), их направляют на мишень — металлическую пластинку, установленную в тороиде.
При этом возникает жесткое проникающее излучение, которое дает фокусное пятно 0,01—0,1мм2, что позволяет контролировать сварные соединения больших толщин.
Проведение рентгено- и гамма-дефектоскопии должно сопровождаться строгим соблюдением правил, обеспечивающих безопасность работы.