Wissen für Fabrikautomation

Stationäre Röntgen-Anlagen Y.MG
Abbildung Funktionsprinzip
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Funktionsprinzip
In einer Röntgenröhre entsteht elektromagnetische Strahlung, indem durch Glühemission aus einer Kathode Elektronen ausgelöst und zwischen Kathode und Anode beschleunigt werden. Beim Auftreffen der mit hoher kinetischer Energie versehenen Elektronen auf der Anode entstehen zwei Typen von Röntgenstrahlung. Durch die Verzögerung der Elektronen aufgrund des elektrischen Feldes vom Anodenatomkern strahlt das Elektron die freiwerdende kinetische Energie als Photon ab und erzeugt damit die hochenergetische "Bremsstrahlung". Der zweite Strahlungsbestandteil ist die "Eigenstrahlung", diese wird durch das Herausschlagen von Elektronen aus den atomkernnahen Schalen erzeugt. Das fehlende Elektron wird durch ein Elektron der weiter außen gelegenen Schale ersetzt. Bei diesem Prozess wird jeweils die Differenzenergie zwischen der äußeren und der inneren Schale als ein Photon genau definierter Wellenlänge und Energie frei. Für die Durchstrahlungsprüfung ist ausschließlich die hochenergetische Bremsstrahlung von Interesse.
Jedes durchstrahlte Material schwächt die Röntgenstrahlung abhängig vom werkstoffspezifischen Schwächungskoeffizienten ab, der wiederum in hohem Maße von der Materialdichte abhängig ist. So können durch den Röntgenstrahl auf einem Röntgenbild z. B. Fehler wie Einschlüsse, Lunker, Poren, Auflockerungen und in Durchstrahlrichtung liegende Risse auf dem Röntgenbild sichtbar gemacht werden. Auch verschlossene und eingegossene Baugruppen, bei denen sich Materialanhäufungen oder Dichteunterschiede erkennen lassen, können auf Montagefehler oder Vollständigkeit geprüft werden.

Zur optimalen Anpassungen an die jeweiligen Aufgaben können sowohl die Hochspannung als auch die Stromstärke des Systems mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit separat eingestellt werden. Die Sollwerte werden im Betrieb von der Leistungsregelung permanent mit den Ist-Werten verglichen und bei Abweichungen im Mikrosekundenbereich nachgeregelt. Die Ein- und Ausschaltung erfolgt in der Regel über eine Belichtungsuhr, auch eine Dauereinstellung ist möglich.