从中国视角看全球工业便携式X射线机的技术现状

　　目前，国际上工业便携式X射线机的代表品牌有日本理学、美国通用电气公司(GE)、俄罗斯Spektroflash、比利时ICM、德国 YXLON等。

　　日本理学便携式变频充气X射线机20世纪70年代就进入中国市场，当时中国市场使用的还是油绝缘工频机，体积大，重量重，相比之下，日本理学便携式变频充气的X射线机体积小、重量轻、性能稳定，尽管价格高昂(从最初的十几万元，到后来20多万元，目前价格还在20万元左右)，仍然受到市场追捧。但是，几十年来，没有新技术、新产品出现，主回路没有变化，仍然是变频充气机，近几年，尽管做了一些改进，技术上没有大的突破。

日本理学便携式X射线机 图片来源：网络

　　美国通用电气公司(GE)ERESCO MF4系列便携式X射线机，采用中频恒压技术，频率大约为20 kHz，金属陶瓷X射线管，产品系列kV输出有160kV、200kV、280kV、300kV，辐射方向分定向和周向机，还有风冷、水冷和小焦点，品种比较齐全。产品主要优点是功率输出最高，图像清晰度好;较高的 X 射线剂量使曝光时间较短，并相应提高工作效率;30°C 时运行占空比为100%;与变频机相比技术性能优势明显，例如65 MF4型300kV定向机，高压输出5-300 kV，管电流0.5-6mA，额定功率900W，焦点3.0 mm (EN 12543)，辐射角40°x 60°，最大穿透65 mm(钢)，管头高度1020mm，管头重量40 kg，电源要求160-253V AC,50/60 Hz，环境防护等级IP65。设计紧凑，控制器和机头结构坚固，能够在恶劣环境中使用。

ERESCO MF4便携式X射线机 图片来源：网络

　　俄罗斯Spektroflash(史克龙斯)公司曾以脉冲射线机Arina系列闻名，这款机器重量小、电压低、功耗小。新推出的MAPT系列射线机是高频恒压射线机。取消风扇设计，其机身小巧轻便，功耗低，射线管工作效率高，可以有效的把能量转化为X射线而不是热量。并采用特种散热金属，来完成散热工作。从而实现机身小巧简洁，但功能强大，并有效延长机器的使用寿命。其所采用的特制的高频射线管，具有寿命长，稳定性高，不易损坏等优点。

　　俄罗斯进入中国市场有2款机，一款是APT200定向机和半周向机，可以对外发射一个锥向角度为150°的射线，更适合小径管的周向曝光检测。输出管电压100-200 kV，管电流3 mA，最大穿透厚度30 mm(钢);射线发生器重量仅仅5kg。 另一款是MAPT250定向机，辐射角度40°，最大穿透厚度40 mm(钢)输出管电压130 -250 kV ，管电流3 mA，射线管工作频率100kHz，X射线管焦点1.5 mm，发生器重量8.5kg。体积小，重量轻。据了解，高穿透能力的机型将陆续推出。

MAPT系列高频恒压射线机 图片来源：网络

　　比利时ICM公司便携式X射线机20世纪90年代进入中国市场，属于变频充气机，玻璃X射线管;恒压机研发多年，系列产品尚未推出，去年刚推出一款200kV定向机SITE-X CP200D。主要产品还其变频充气机，其主要特点是品种齐全，可以连续工作;周向机采用专利技术，均匀度好，而且，使用后若出现辐射均匀度偏差，不用更换X射线管，可以通过射线发生器内部安装的偏转线圈进行调整。正是因为增加了偏转电场，控制电路复杂，未能及时升级，产品故障率较高。

ICM便携式X射线机 图片来源：网络

　　德国YXLON 是COMET集团旗下的专门生产便携式和移动式X射线系统的公司，产地在丹麦的哥本哈根。1989年开始生产Y.SMART系列便携式X射线机，将油绝缘管头和玻璃管芯的组合，改变为气体绝缘和金属陶瓷管芯的组合，并开始应用高频恒压技术。

　　2014年最新推出的SMART-EVO系列，是Y.SMART系列的升级版，控制器和射线发生器都进行了全面技术升级。与Y.SMART系列相比，新产品极大的降低了重量，并确保操作流程更优。曝光计算器自动计算所需的曝光时间，无需在设置时采用“试验法”以逼近最佳值而浪费时间。还有许多细心设计的特点，例如射线铅罩更易于装卸、控制器肩带、辐射角激光指示、内嵌式的一体化LED警示灯等确保操作流程更快速。尤其值得一提的是控制器中的功率因数校正(PFC)模块，不仅可以优化主供电线路中的电流负载，还可以在电压不稳情况下确保稳定操作(如发电机供电场所)，并适用于所有介于85-264V，45-65Hz的交流电源。优越的设计获得2015年度设计类“最佳中的最佳”奖项-红点奖(reddot)。

　　最近，YXLON又推出高功率X射线机和小焦点系列。高功率X射线机XPO EVO 225D定向机，具有1200W的恒定射线功率，电流调整幅度高达10mA，以满足较高的穿透力要求，使得其胜任所有中等强度的现场检测任务。小焦点系列定向机焦点1.0mm(EN 12543)，特别适合数字射线检测，大大提高成像质量。

　　YXLON产品系列kV输出有160kV、200kV、225kV、300kV，辐射方向分定向和周向机，还有风冷、水冷和小焦点，品种比较齐全。金属陶瓷X射线管，抗震性好、稳定性强、使用寿命长;高压连续工作，暂载率100%, 大大节约了作业时间。例如SMART-EVO 300D型300kV定向机，高压输出50-300 kV，管电流0.5-4.5mA，额定功率900W，焦点3.0 mm (EN 12543)，辐射角40°× 60°，最大穿透65 mm(钢)，管头高度774mm，管头重量29 kg，电源85-253V AC,50/60 Hz，环境防护等级IP65。

　　SMART EVO系便携式X射线机 图片来源：网络

　　美国Varian公司最新推出便携式加速器，属于便携式高能X射线装置。拟推出PX-1型和PX-2型二款便携式装置，PX-1型加速器焦点1.5 mm，标称能量 0.95MeV，半值层 HVL1.4 cm (钢)，穿透厚度约76mm(钢)，供电能源230 VAC，2.5 kVA，X射线发生器外观尺寸79.5×51.8×31 cm，重量36 kg ;控制器27×24.6×17.4 cm，重量3 kg ，现场安装时间5分钟。PX-2型便携式加速器，标称能量1.6MeV ，穿透厚度约127mm钢，焦点 <1.5 mm ，相当于7居里Co60源。

VARIAN Linatron-PX1 950KV X射线源 图片来源：网络

便携式加速器的优势在于：

　　一，制造过程中对大厚度工件用便携式加速器替代移动式X射线机，使操作更为方便;

　　二，在役检测尤其是管道检测，替代&#947;射线仪，使检测更为安全。

节选自《无损检测》2015年第10期

　　本文作者：黄新超，河南省锅炉压力容器安全检测研究院高级工程师，锅炉检验师、容器检验师、管道检验师，RT-Ⅲ，UT-Ⅲ，主要从事特种设备检验检测和检验检测仪器研发及应用工作。