射线检测器材中的底片与感光度探析

【学习目标】

1.了解射线胶片的特性，掌握射线照相效应的特点。

2.熟悉胶片的构造和分类，能正确选用射线胶片。

3.熟悉增感屏的类型和特点，能正确选择和使用增感屏。

4.熟悉像质计的作用和类型，能正确选择和使用像质计。

一、胶片

射线胶片不同于一般的感光胶片，一般感光胶片只有胶片片基的一面涂布感光乳剂层，在片基的另一面涂布反光膜。射线胶片在胶片片基的两面均涂布感光乳剂层，目的是增加卤化银含量以吸收较多的穿透能力很强的X射线和γ射线，从而提高胶片的感光速度，增大底片的黑度。

1.射线胶片的结构

射线胶片的结构如图2-19所示。

片基为透明塑料，它是感光乳剂层的支持体，厚度为0.175～0.30mm。

感光乳剂层的主要成分是卤化银感光物质极细颗粒和明胶，此外还有一些其他成分，如增感剂等，感光乳剂层的厚度为10～20μm。卤化银主要采用的是溴化银，其颗粒尺寸一般不超过1_μm。明胶可以使卤化银颗粒均匀地悬浮在感光乳剂层中，它具有多孔性，对水有极大的亲和力，使暗室处理药液能均匀地渗透到感光乳剂层中，完成处理。

结合层是一层胶质膜，它将感光乳剂层牢固地粘结在片基上。

图2-19 射线胶片的结构图

1—保护层 2—感光乳剂层 3—结合层 4—片基

保护层主要是一层极薄的明胶层，厚度为1～2μm，它涂在感光乳剂层上，避免感光乳剂层直接与外界接触，产生损坏。

核心部分是感光乳剂层，它决定了胶片的感光性能。

2.射线胶片的特性

胶片的感光特性是指胶片曝光后（经暗室处理）得到的底片黑度（光学密度）与曝光量的关系。主要的感光特性包括感光度（S）、梯度（G）、灰雾度（D₀）及宽容度（L）等，感光特性曲线集中反映了这些感光特性。

胶片的感光特性曲线，给出的是胶片曝光后（经暗室处理）得到的底片黑度（光学密度）与（相对）曝光量对数的关系。

在描述这个特性曲线之前，首先建立光学密度和曝光量概念。

胶片经过曝光和暗室处理后称为底片，对于射线照相则常称为射线照片。底片上各处的金属银密度不同，所以各处透光的程度也不同。底片的光学密度就是底片的不透明程度，它表示了金属银使底片变黑的程度，所以光学密度通常简称为黑度。

图2-20 光学密度定义

如图2-20所示，设入射到底片的光强度为I₀，透过底片的光强度为I，记光学密度为D，则光学密度定义为

D=lg（I₀/I）（2-2）

即光学密度为入射光强度与透射光强度之比的常用对数值。

曝光量是在曝光期间胶片所接收的光能量，记光（射线）强度为I，曝光时间为t，曝光量为H，则曝光量可以用下式定义H=It（2-3）

在射线照相中通常所说的曝光量（常用E表示），与这里的定义不完全相同。例如，对X射线采用管电流与曝光时间的乘积，而对γ射线则常采用源的放射性活度与曝光时间的积，并没有直接采用射线强度与曝光时间的积。但对于同一管电压下的X射线或同一γ射线源的γ射线，它们之间存在固定的关系，即仅相差一个常数倍数。

（1）增感型胶片的特性曲线 在特性曲线图中，横坐标表示X射线的曝光量的对数值，纵坐标表示胶片显定影后所得到的相应黑度。

增感型胶片的特性曲线如图2-21所示，其呈S形，由以下几个区段组成：

1）本底灰雾度区（D₀）。特性曲线原点A在纵轴上的距离，胶片在未曝光的条件下，经显定影处理后也会有一定的黑度，此黑度值称为灰雾度D₀，通常所指的灰雾度也包括了片基本身的不透明度。

图2-21 增感型胶片的特性曲线

2）曝光迟钝区（AB）。曝光量增加，底片黑度不增加，又称为不感光区，当曝光量超过B点后，才使胶片感光，B点称为曝光量的阈值。

3）曝光不足区（BC）。曝光量增加时，底片黑度只缓慢增加，此区段不能正确表现被透照工件的厚度差和底片密度差之间的关系。

4）曝光正常区（CD）。黑度值随曝光量对数值的增大而线性增大，这是射线照相时所要利用的区段。

5）曝光过度区（DE）。曝光量继续增加时，黑度增大较小，曲线斜率逐渐减小直至E点为零。

6）反转区（EF）。也称为负感区，曝光极端过度时，黑度反而减小。

由于增感型胶片的特性和标准不推荐，射线照相中基本上已不采用。

（2）非增感型胶片的特性曲线 非增感型胶片的特性曲线如图2-22所示，也有曝光迟钝区、曝光不足区和曝光正常区，因其曝光过度区在黑度非常高的区段，大大超过了一般观片灯的观察范围，故通常不描绘在特性曲线上，其特性曲线在常用的黑度范围内呈J形。非增感型胶片所具有的特性使其在射线照相中得到广泛的应用。

从胶片感光特性曲线，容易定义和理解胶片的主要感光特性。

1）感光度（S）。感光度也称为感光速度，它表示胶片感光的快慢。通常定义，使底片产生一定黑度所需的曝光量的倒数为感光度，即

S=1/H_s（2-4）

式中 H_s——产生一定黑度所需的曝光量，Gy。

不同胶片得到同样的黑度所需的曝光量不同，所需曝光量少的感光度高，或说感光速度快。对于工业射线胶片，我国标准GB/T9582—2008和ISO7004标准均规定H_s为产生片基加上灰雾黑度再加上2.0的黑度所需要的曝光量。

射线胶片感光度与乳剂层中的含银量、明胶成分、增感剂含量以及银盐颗粒大小、形状有关，感光度的测定结果还受到射线能量、显影配方、温度、时间以及增感方式的影响。对同一类型的胶片来说，银盐粒度越粗，其感光度越高。

2）梯度（G）。胶片的梯度是指胶片对不同曝光量在底片上显示不同黑度差别的固有能力。胶片特性曲线上任一点的切线斜率称为梯度，以前常称为反差系数。特性曲线上不同点的梯度是不同的，即使在正常曝光部分，由于曲线只是近似为直线，因此各点的梯度也存在一些小的差别。对于可见光，在胶片特性曲线的正常曝光部分，梯度可以认为是常数。为了表示胶片这方面的特性，引入了特性曲线的平均斜率，记为G。它是在特性曲线上选择两个特定的点，以这两点连线的斜率作为胶片特性曲线的平均斜率。GB/T9582—2008规定平均斜率计算如下：

式中 D₁——片基加灰雾度再加1.50的黑度；

D₂——片基加灰雾度再加3.50的黑度；

H₁——产生黑度D₁所需的曝光量；

H₂——产生黑度D₂所需的曝光量。

增感型胶片（适宜与荧光增感屏配合使用的胶片）的梯度值在较低的黑度范围内，随黑度的增大而增大，但当黑度超过一定数值后，黑度再增大，梯度值反而减小。增感型胶片的G值与黑度D的关系如图2-23中曲线C所示。

图2-22 非增感型胶片的特性曲线

图2-23 胶片G值与黑度D的关系

在射线照相应用范围内，非增感型胶片的梯度值随着黑度的增大而增大。这种胶片的G值与黑度D的关系如图2-23中曲线A和B所示，其中A的梯度比B高。

此外，胶片梯度值的测定结果与显影条件有关，显影配方、时间、温度都会使特性曲线所显示梯度值发生改变。

3）宽容度（L）。宽容度定义为特性曲线上直线部分对应的曝光量对数之差，即

L=lgH_D-lgH_C=lg（H_D/H_C）（2-6）

在这个范围内，由于黑度与曝光量对数值近似成正比关系，因此在射线照相检验中不同厚度或厚度差将以相应的不同黑度记录在射线照片上。梯度大的胶片其宽容度必然小。

4）灰雾度（D₀）。它表示胶片即使不经曝光在显影后也能得到的黑度。在胶片感光特性曲线上是曲线起点对应的黑度。灰雾度小于0.30时，对射线底片的影像影响不大；灰雾度过大会损害影像对比度和清晰度，降低灵敏度。

灰雾度由两部分组成，即片基光学密度和胶片乳剂经化学处理后的固有光学密度。通常感光度高的胶片要比感光度低的胶片灰雾度大。保存条件不当和保存时间过长也会使灰雾度增大。此外，底片所显示的灰雾不仅与胶片灰雾特性有关，而且与显影液配方及显影温度、时间等因素有关。

3.潜影形成与射线照相效应的特点

在可见光或射线照射下，胶片感光乳剂层中可以形成眼睛看不见的潜在的影像，称为潜影，经过暗室处理，潜影可转化为可见的影像。

在照相乳剂的制备过程中，在感光乳剂层中将形成感光中心——卤化银微粒表面的一些部分，由于存在中性银原子和硫化银而提高了对光的反应能力，它是潜影形成的基础。潜影形成可分为以下四个阶段：

1）在射线或可见光照射时，在光子作用下，卤化银微粒吸收光子，激发溴离子释放电子。

2）释放的电子移动，到达感光中心。

3）带负电荷的感光中心吸引卤化银晶格之间的银离子。

4）银离子与电子结合产生银原子。

上述过程是潜影形成的基本过程。感光中心具有一个银原子后基本过程再次重复，直至曝光结束。这样产生的银原子团称为潜影中心，潜影中心的总和就是潜影。

研究指出，潜影可以随着时间变化，通常是减弱，这称为潜影衰退。潜影衰退实际是构成潜影中心的银原子被空气氧化后又变成了银离子。在较高的温度和较大的湿度下，氧化作用加剧，将促进潜影衰退。

4.射线胶片的分类

工业射线照相中使用的胶片，从大的方面分为两种类型：增感型胶片和非增感型胶片（直接型胶片）。增感型胶片是指适宜与荧光增感屏配合使用的胶片，非增感型胶片适于与金属增感屏一起使用或不用增感屏直接使用。

增感型胶片当不与荧光增感屏配合使用时，其感光度将比使用荧光增感屏时低很多。增感型胶片也可与金属增感屏一起使用，这时与感光度相近的非增感型胶片相比，它所得到的影像的对比度要低一些。非增感型胶片不适宜与荧光增感屏配合使用。按照近年来射线照相技术发展的情况，在射线照相中一般不使用增感型胶片。

所谓胶片系统，是指把胶片、铅增感屏、暗室处理的药品配方和程序（方法）结合在一起作为一个整体，并按这时表现出的感光特性和影像性能进行分类。

胶片系统按下列三个性能指标进行分类：

1）梯度G，即胶片特性曲线在规定黑度处的斜率。

2）颗粒度σ_D，射线照片黑度在规定黑度下的随机偏差。

3）梯度/颗粒度，在规定黑度下的G/σ_D值，它直接相关于信噪比。

表2-5列出了胶片系统的主要特性指标。应注意的是，这些指标都是在特殊规定的X射线管电压、靶材料、增感屏材料和厚度、黑度范围等条件下测定的数据。

表2-5 胶片系统的主要特性指标

5.胶片的使用与保存

胶片的选用，应根据射线照相技术要求及射线的线质、工件厚度、材料种类等条件综合考虑，一般来说：

1）可按像质要求选用，如需要较高的射线照相质量，则需使用梯度大的胶片。

2）在能满足像质要求的前提下，如需缩短曝光时间，则可使用梯度小的胶片。

3）工件厚度较小、工件材料等效系数较低或射线线质较硬时，可选用梯度大的胶片。

4）在工作环境温度较高时，宜选用抗潮性能较好的胶片，在工作环境比较干燥时，宜选用抗静电感光性能较好的胶片。

射线胶片使用与保存的注意事项如下：

1）胶片不可接近氨、硫化氢、煤气、乙炔和酸等有害气体，否则会产生灰雾。

2）裁片时不可把胶片上的衬纸取掉裁切，以防止裁切过程中将胶片划伤。不能多层胶片同时裁切，以防止切片刀擦伤胶片。

3）装片和取片时，胶片与增感屏应避免摩擦，否则会擦伤，显影后底片上会产生黑线。

4）操作时还应避免胶片弯折，否则会在底片上出现新月形影像的折痕。

5）开封后的胶片和装入暗袋的胶片要尽快使用，如工作量较小，一时不能用完，则要采取干燥措施。

6）胶片宜保存在低温低湿环境中，温度通常以10～15℃为宜，湿度应保持在55%～65%。湿度高会使胶片与衬纸或增感屏粘在一起，但空气过于干燥，则容易使胶片产生静电感光。

7）胶片应远离热源和射线的影响，在暗室红灯下操作不宜距离过近，暴露时间不宜过长。胶片应竖放，避免受压。

二、增感屏

1.增感概念

描述增感屏增感性能的主要指标是增感系数，它定义为

k=E₀/E（2-7）

式中 E₀——底片达到一定黑度不用增感屏时所需的曝光量；

E——底片达到一定黑度使用增感屏时所需的曝光量；

k——增感系数。

可见，增感系数是在同样的透照条件下（和同样的暗室处理条件下），底片得到同一黑度所需的曝光量之比。

不同类型的增感屏增感机理不同，增感系数不同，同一类型增感屏在不同能量的射线下使用，增感系数也不同。

2.增感屏的类型与特点

增感屏主要有三种类型：金属增感屏、荧光增感屏、复合增感屏（金属荧光增感屏）。

金属增感屏是将厚度均匀、平整的金属箔粘接在一定的支持物（如纸片、胶片片基等）上构成的。金属箔目前主要采用铅合金箔。金属增感屏主要与非增感型胶片一起使用。金属增感屏在射线照射下可以发射电子，这些电子被胶片吸收也产生照相作用，从而增强了射线的照相效应，产生增感作用。图2-24所示为金属增感屏增感过程。金属增感屏还具有滤波作用，能够吸收散射线。一次射线能量较高，能够穿透金属箔并激发金属箔发射电子，实现增感，但工件中产生的散射线能量较低，大部分被金属箔吸收，这将大大降低散射比，提高底片的影像质量。

金属增感屏的增感系数与金属箔的原子序数、金属箔厚度和使用的射线能量都有关。图2-25所示为增感系数与射线能量、金属物质的原子序数、金属箔的厚度的关系曲线。从图中可见，对于X射线，在管电压为300kV以下时，金属增感屏的增感系数随管电压的增高而增大；在管电压较高时，增感系数随增感屏物质原子序数的增大而增大，但在管电压较低时，在原子序数为50左右存在增感系数的较大值。试验指出，对于X射线，当管电压低于80～90kV时铅箔增感屏的增感系数不大于1，即无增感作用。金属增感屏的增感系数都较小，一般为2～7。表2-6列出了常用金属增感屏的材料与厚度，可供使用参考。

图2-24 金属增感屏增感过程

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图2-25 增感系数与射线能量、原子序数、金属箔的厚度的关系曲线

表2-6 常用金属增感屏的材料与厚度

（续）

①如果AB级、B级使用前屏小于或等于0.03mm厚的真空包装胶片，应在工件和胶片之间加0.07～0.15mm厚的附加铅屏。

荧光增感屏也称为盐增感屏，它是在支持物上均匀涂布一层荧光物质，上面再涂布一薄层保护物质层构成的。荧光增感屏与增感型胶片一起使用。当受到射线照射时，荧光物质被激发，辐射荧光，胶片吸收荧光实现增感作用。

荧光增感屏常用的荧光物质是钨酸钙，在射线照射时它可以发出峰值波长为425nm的蓝紫光，这与增感型胶片的主要感光区一致。荧光增感屏的增感系数较大，通常可达10～60或更高。增感系数主要取决于荧光物质的颗粒大小，在一定的范围内，颗粒越大发射的荧光越强，增感系数也越大。增感系数与射线能量有关，也与增感屏的厚度有关。

荧光增感屏的主要缺点是荧光物质的颗粒性将产生一个新的不清晰度——屏不清晰度，其值常大于其他不清晰度；荧光增感屏本身还将产生较强的散射线，这些将严重影响射线照相的影像质量。正是由于荧光增感屏存在上述缺点，近年来的绝大多数射线照相标准都规定不采用荧光增感屏。

金属荧光增感屏是金属增感屏和荧光增感屏的组合，其结构是在金属增感屏的金属箔外再附加一层荧光物质，最初设计时的考虑是，金属箔的作用是吸收散射线，荧光物质发射荧光产生增感作用。因此，金属荧光增感屏除了能够吸收工件中产生的散射线外，并不能克服荧光增感屏的其他缺点，所以在射线照相中也未得到应用。

3.增感屏的使用注意事项

增感屏具有增感作用，但必须注意正确使用。使用时增感屏常分为前屏和后屏。前屏应置于胶片朝向射线源一侧，后屏置于另一侧，胶片夹在两屏之间。前屏应采用适合射线能量的厚度，后屏厚度经常较大，以便同时具有吸收背景产生的散射线的作用。为了操作方便，实际上经常选用同样厚度的前屏和后屏，而另外在暗袋外面附加一定厚度的铅板屏蔽环境产生的散射线。使用增感屏时主要应注意：

1）正确选取增感屏的类型和规格。

2）增感物质表面（金属箔、荧光物质）应朝向胶片。

3）增感物质表面与胶片表面之间应直接接触，不能放置其他物品，如纸张。

4）射线照相过程中应保证增感屏与胶片紧密接触，但不能过分弯曲和挤压。

5）在向前后屏之间装入胶片或从它们之间取出胶片时应尽量避免摩擦，以免因摩擦产生荧光或静电，使胶片感光。

6）使用前应检查增感屏表面是否受到污染或损坏，存在这些问题的增感屏不能使用。

三、像质计

1.像质计的作用与分类

像质计是用来检查和定量评价射线底片影像质量的工具。像质计通常用与被检工件材质相同或对射线吸收性能相似的材料制作。像质计中设有一些人为的有厚度差的结构（如槽、孔、金属丝等），其尺寸与被检工件的厚度有一定的数值关系。射线底片上的像质计影像可以作为一种永久性的证据，表明射线透照检验是在适当条件下进行的。但像质计的指示数值并不等于被检工件中可以发现的自然缺陷的实际尺寸。因为后者就缺陷本身来说，是缺陷的几何形状、吸收系数和三维位置的综合函数。

工业射线照相中像质计大致分为金属丝型、孔型和槽型三种。其中金属丝型应用最广，中国、日本、德国、英国、美国以及国际标准均采用此种像质计。此外，美国采用平板孔型像质计，英国、法国还采用阶梯孔型像质计。

2.金属丝型像质计

金属丝型像质计按金属丝的直径变化规律，分为等差数列、等比数列、等径、单丝等几种类型。我国最早使用等差数列像质计，目前世界上则以等比数列像质计应用最为普遍。等比数列像质计的丝径公比有两种：一种为10¹/10（R10系列），一种为10¹/20（R20系列）。通常使用公比为10¹/10系列的像质计，其相邻金属丝的直径之比为10¹/10≈1.25或者为（1/10）1/10≈0.8。表2-7给出了R10系列像质计的丝号和丝径。Z和d之间有如下关系式：

Z=6-10lgd（2-8）

表2-7 R10系列像质计的丝号和丝径

常用像质计的结构有两种：一种是以七根不等径金属丝为一组的普通像质计，其型号见表2-8；另一种是以五根等径金属丝为一组的专用像质计，用材质和丝号表示。像质计的材料和适用范围见表2-9。

表2-8 像质计型号和对应丝号

表2-9 像质计的材料和适用范围

以丝型像质计表示的灵敏度有两种，一种是相对灵敏度，我国早期采用过，其计算按下式进行：

S=（d_min/W）×100%（2-9）

式中 d_min——底片上可识别的最小丝径，mm；

W——透照厚度，mm；

S——丝型像质计的相对灵敏度。

另一种是绝对灵敏度，用在一定透照厚度范围内应看到的丝号来表示，现已广泛应用，JB/T4730.2—2005就采用这种灵敏度，且按穿过的母材厚度计。

3.像质计的选用

选用像质计时，按透照厚度（W）、透照方式和像质计置于源侧或胶片侧选择附录A表A1～表A3规定的像质计丝号。

单壁透照和双壁透照选用普通丝型像质计，如Fe-6/12、Fe-10/16等。

小径管（D₀≤100mm）的双壁双影透照宜选用等丝专用像质计。

4.像质计的放置

像质计放置在工件表面对接接头的一端（在被检区长度的1/4左右位置），金属丝应横跨焊缝，细丝置于外侧。当一张胶片上同时透照多条对接接头时，像质计应放置在透照区最边缘的焊缝处。

1）双壁单影透照规定像质计放置在胶片侧。双壁双影透照规定像质计可放置在源侧，也可放置在胶片侧。

2）单壁透照规定像质计放置在源侧，如果像质计无法放置在源侧，允许放置在胶片侧，但应进行对比试验。对比试验方法是在射线源侧和胶片侧各放一个像质计，用与工件相同的条件透照，测定出像质计放置在源侧和胶片侧灵敏度的差异，以此修正应识别像质计丝号，确保实际透照的底片灵敏度符合要求。

3）当像质计放置在胶片侧时，应在像质计上适当位置放置铅字“F”作为标记，“F”标记的影像应与像质计的标记同时出现在底片上，且应在检测报告中注明。

四、其他设备和器材

为完成射线照相检验，除需要上述设备和器材外，还需要其他一些设备和器材，下面列出了另外一些常用的小型设备和器材，但这并不是全部的器材，如暗盒、药品等均未在此列出。

1.观片灯

观片灯是识别底片缺陷影像所需要的基本设备。对观片灯的主要要求包括三个方面，即光的颜色、光源亮度、照明方式与范围。

光的颜色一般应为日光色；光源应具有足够的亮度且应可调整，其最大亮度应能达到与底片黑度相适应的值。对此，多数标准规定：底片黑度D≤2.5时，观片灯透过底片的亮度应不低于30cd/m²；底片黑度D＞2.5时，观片灯透过底片的亮度应不低于10cd/m²。

底片黑度大于2.5时亮度规定值之所以降低到10cd/m²，主要是因为目前的多数观片灯，其最大亮度值还不能保证对高黑度的底片透射的光亮度不低于30cd/m²。此外，对观片灯的主要要求是光源的照明应采用漫射方式，照明的区域应当可以调整大小，可以控制在评片者注意观察的范围。

2.黑度计（光学密度计）

底片黑度是底片质量的基本指标之一，黑度计是测量底片黑度的设备。

在工业射线照相检验中，作为底片质量指标的黑度，并不要求测量非常准确，目前的标准一般规定，测量误差应不大于±0.1。因此，对所使用黑度计最基本的要求是满足这一要求。为了满足这个要求，一般要求黑度计测量值的不确定度为0.05。

黑度计使用的一般程序是：接通外电源→复位→校准0点→测量。使用中的黑度计应定期用标准黑度片（密度片）进行校验。

3.暗室设备和器材

暗室必需的主要设备和器材是工作台、切刀、胶片处理的槽或盘、上下水系统、安全红灯、计时钟（暗室条件下）等，可能条件下应配置自动洗片机。

安全红灯主要是指灯的颜色和亮度应保证射线胶片在切装和冲洗处理过程中不被感光。灯的颜色应为暗红色，一般用15～25W白炽灯加装滤色片构成。应控制灯与工作台的距离，特别是安全红灯与显影装置、切装胶片工作台的距离。安全红灯的可靠性可用一条胶片在安全红灯的不同工作部位及不同暴露时间下是否产生灰雾黑度确定。

4.标记

在射线照相检验中，为了建立档案和缺陷识别及定位，需要采用标记。

标记主要由识别标记和定位标记组成。标记一般由适当尺寸的铅（或其他适宜的重金属）制数字、拼音字母和符号等构成。

识别标记一般包括产品编号、部位编号、透照日期，可能时还会包括透照单位、透照人员的代号等，此外还会有返修标记等其他必要的标记。定位标记主要是搭接标记，需要时还可能有中心标记。搭接标记是连续检验时的透照分段标记，它可采用适当的能显示搭接情况的方法或符号表示。中心标记指示透照部位区段的中心位置和分段编号的方向，一般用十字箭头“→↑”表示。

标记应放置在工件适当的部位，与工件同时透照，所有标记的影像不应重叠，且不应干扰有效评定范围内的影像。

5.铅板

铅板是射线照相检验中经常需要的器材，主要用于控制散射线。

在实验室中，透照台面或透照区地面应铺设适当厚度的铅板，通常厚度应不小于4mm，用于减少散射线的产生和吸收可能产生的散射线。在现场、野外或透照部位附近环境复杂时，在暗盒后面必须贴附适当厚度的铅板，厚度经常是1～3mm，以吸收周围环境产生的散射线。

【知识拓展】

1.阶梯孔型像质计

阶梯孔型像质计的基本结构是在阶梯块上钻上直径等于阶梯厚度的通孔，孔应垂直于阶梯表面、不做倒角。常用的阶梯形状是矩形和正六边形，典型的设计如图2-26所示。为了克服小孔识别的不确定性，常在薄的阶梯上钻两个孔。

与丝型像质计一样，阶梯的材料应与被检工件的材料相同或相近，阶梯的厚度尺寸与丝型像质计的金属丝直径尺寸相同。阶梯孔型像质计的射线照相灵敏度规定为，在射线照片上可识别的最小孔所在阶梯的阶梯厚度与工件透照厚度的百分比，即

S_h=（h/T）×100%（2-10）

式中 S_h——阶梯孔型像质计的射线照相灵敏度；

h——可识别的最小孔所在阶梯的厚度，mm；

T——工件的透照厚度，mm。

由于在射线照片上丝的可识别性与孔的可识别性并不相同，因此，即使丝型像质计灵敏度与阶梯孔型像质计灵敏度相同，也并不表示射线照相灵敏度相同。

阶梯孔型像质计主要在欧洲地区应用，有试验报告显示，在显示射线照相技术变化对影像质量的影响方面它比丝型像质计更灵敏。

2.平板孔型像质计

在美国广泛使用一种特殊形式的像质计，并且称为透度计，这就是平板孔型像质计，也可以认为它是一种特殊的阶梯孔型像质计。

平板孔型像质计是在均匀厚度的平板上钻三个通孔，如果记板的厚度为T，则三个孔的直径分别为1T、2T、4T，1T孔位于中间。板厚应选为透照厚度的1%、2%或4%，板的材料应与被透照工件的材料相同或相近。平板孔型像质计的典型样式如图2-27所示，图2-27a适用于较小透照厚度，图2-27b适用于较大透照厚度。

图2-26 阶梯孔型像质计的典型样式

图2-27 平板孔型像质计的样式

平板孔型像质计以下面的方式规定灵敏度级别

n₁-n₂T

其中n₁、n₂为两个数字，n₁是以透照物体厚度的百分数表示的像质计板厚，n₂是应识别的最小孔径为像质计板厚T的倍数。n₁、n₂都只取1、2或4。例如

4-2T

这个灵敏度级别表示，所使用的像质计板厚T应是透照厚度的4%（即n₁=4），至少应能识别像质计上直径为像质计板厚2倍的孔（即n₂=2）。由于n₁、n₂都只取1、2或4三个数中的一个，所以平板孔型像质计共可以规定出9个灵敏度级别，即

1-1T 1-2T 1-4T

2-1T 2-2T 2-4T

4-1T 4-2T 4-4T

在射线照相检验中，以规定应达到的灵敏度级别规定技术级别要求。经常设立五个级别，即1-1T、1-2T、2-1T、2-2T、2-4T。

对于平板孔型像质计在美国还规定了一个特殊的灵敏度——等效透度计灵敏度，简记为EPS。所谓等效透度计灵敏度是指，对于每个灵敏度级别，采用与达到这个灵敏度级别相同的射线照相技术时，2T孔是可识别的最小孔的像质计板厚与透照厚度的百分比。这是类似于阶梯孔型像质计灵敏度的一种规定，但是，两者之间存在很大的不同。表2-10列出了平板孔型像质计各灵敏度级别对应的等效透度计灵敏度值。

表2-10 平板孔型像质计各灵敏度级别对应的等效透度计灵敏度值

EPS可按下式计算为

式中 x——透照厚度，mm；

h——像质计上可识别的最小孔径，mm；

T——像质计板厚度。

应该注意的是EPS既不等于阶梯孔型像质计灵敏度，也不等于丝型像质计灵敏度。例如，对于2-1T灵敏度级别，其EPS为1.4%，而对应的阶梯孔型像质计灵敏度却是2.0%。

3.槽式像质计

槽式像质计的基本结构是在矩形块上制作出深度不等、宽度相等或不等的矩形槽（缝）。这些槽作为细节，利用它们在底片上显示的影像，判断底片的射线照相灵敏度和缺陷的情况。例如，通过显示的槽的深度评定缺陷的深度尺寸。

槽式像质计制作时，应主要规定适当的外形尺寸（长度、宽度、高度）、槽的尺寸（宽度、深度、间距）等。槽式像质计在我国还没有统一的规定。

4.双丝型像质计

双丝型像质计是一种特殊的像质计，它的基本结构是一系列的丝对（分为圆形截面和矩形截面两种），图2-28所示为圆形截面的双丝型像质计的样式，矩形截面的双丝型像质计仅是截面不同。像质计中的丝对由直径相等、丝间距等于丝直径的两根丝组成，这样的一系列不同直径的丝对按一定间距封装起来，并加上适当的标记构成了双丝型像质计。丝的材料应是钨等对射线具有高吸收特性的物质，丝径的值和允许的偏差都有严格的规定。表2-11列出的是ASTME2002—1998中关于圆形截面的双丝型像质计的丝径和对应的不清晰度值。

图2-28 圆形截面的双丝型像质计的样式

表2-11 双丝型像质计的丝径和对应的不清晰度（单位：mm）

注：在BS3971：1980标准中，关于丝径、间距、对应的不清晰度的值等的规定，与表中相同，但对单元号的规定，恰与ASTME2002—1998标准的规定采用了相反的次序，即表中的13号为1号，表中的1号却为13号，并按此序顺序编号。

双丝型像质计用于测定射线检测的不清晰度。有关标准中规定，不清晰度等于不能清晰区分为两根丝的丝对中直径最大的丝对的直径的2倍（对于绝大多数测定情况）。