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作者
李者王文清
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单位
中煤科工集团沈阳研究院有限公司北京工业职业技术学院科研处北京市煤炭矿用机电设备技术开发有限公司
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摘要
X射线源是X射线透射式检测的核心组成设备，其稳定性与可靠性决定了X射线透射式检测性能。为满足X射线透射式检测的性能要求，X射线源的管电压宜在100～160 kV之间选取、管电流控制在0.1～4 mA。针对由Q235钢板制造的隔爆外壳会大大降低X射线源辐射输出强度的问题，提出了在矿用X射线源的隔爆外壳上安装钢化玻璃制成的X射线透窗，增加X射线的透射率。以煤矿选矸识别透射式检测领域应用的X射线源最大管电压160 kV、最大管电流4 mA为例，通过实测计算出矿用X射线源的最大辐射输出功率约为50 mW，满足GB/T 3836.22-2017《爆炸性环境第22部分：光辐射设备和传输系统的保护措施》规定的辐射功率不超过150 mW的要求。为降低矿用X射线源工作温度升高的风险，提出了X射线管宜选用导热性能好的陶瓷壳体，X射线管阳极与金属外壳直接固定以增加散热效果，利用X射线透窗来减少X射线管阳极电流产生的热功率，从而保证矿用X射线源的隔爆外壳表面温度小于GB/T 3836.1-2021《爆炸性环境第1部分:设备通用要求》规定的150℃限值。为避免矿用X射线源对周围环境产生辐射影响，提出了将X射线管安装在用3 mm厚不锈钢+5 mm厚金属铅制成的铅室中，以屏蔽非工作区域的X射线，从而保证矿用X射线源的非工作区域X射线泄漏的剂量当量率小于GBZ 125-2009《含密封源仪表的放射卫生防护要求》规定的2.5μSv/h限值。
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关键词
矿用X射线源X射线透射式检测X射线透窗辐射输出功率屏蔽防护
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基金项目(Foundation)
北京市教育委员会双高建设技术技能创新服务平台及团队建设项目（1106022512）；
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文章目录
0 引言
1 X射线的特性和产生
2 普通X射线源的辐射输出性能
2.1 普通X射线源的选择
2.2 普通X射线源的辐射功率
2.3 普通X射线源的辐射输出功率
3 矿用X射线源的辐射输出性能
3.1 隔爆外壳对X射线辐射输出的影响
3.2 X射线透窗
3.3 矿用X射线源的辐射输出功率
3.4 矿用X射线源的辐射输出功率限值探讨
4 矿用X射线源的安全性能
4.1 矿用X射线源的工作温度
4.1.1 矿用X射线管壳体材料选择
4.1.2 矿用X射线源的散热设计
4.1.3 矿用X射线源的热功率控制
4.2 屏蔽防护
5 结论
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引用格式
李者,王文清.矿用透射式检测用X射线源的辐射性能与安全性能研究[J].工矿自动化,2022,48(11):93-100.DOI:10.13272/j.issn.1671-251x.17957.
工矿自动化 
2022年第11期 
