常使用的射线为X射线、射线、中子射线等。X射线、射线都是波长很短的电磁波，工业用X射线的波长一般为10^-10～10^-6厘米，常用射线的波长为10^-10～10^-7厘米。两者仅是发生方法不同。X射线是由高速运动的电子束撞击靶面金属激发产生，射线则是由放射性同位素衰变时放出。中子是原子核组成部分，在核反应时放出的中子流称为中子射线。这三种射线均易穿透物质。

如图1所示，射线在穿透物质过程中，受到吸收和散射，其强度小于穿透前的强度。衰减程度取决于物质的密度、原子序数和每千克物质含有的电子数以及射线种类。当厚度相同的材料中含有某种缺陷，例如，出现气孔时，有气孔部分射线易于透过。相反，如果材料中混进了容易吸收射线的异物，例如，钨等，则有异物的部分射线被吸收较多。因此以强度均匀的射线照射被测的物体时，透过后的射线使特制的照相胶片感光，将胶片显影后就可以得到与材料内部正常构造和缺陷相对应的黑度不同的影像，即射线底片。通过对底片的观察就可以直接得到被测物体的内部缺陷情况。因此，射线检测也称作射线照相。

图1　射线检测原理图

射线检测的优点是易于判别缺陷的性质、形状、尺寸、分布，能够给出缺陷的二维图像并可作为永久性记录；缺点是检测装置比较笨重，检测速度较慢，成本高，射线对人体有害等。

射线检测技术要求被测工件中的缺陷尽可能清晰、真实地显示在底片上。因而要掌握射线与被透射物及感光胶片上的相互作用的感光原理以及缺陷辨认（评片）和辐射防护等主要环节。

当射线胶片受到射线源照射时，就会产生“潜影”。把这张胶片进行处理，就会产生可见影像。其影响因素有散射比、底片反差和黑度等。为了缩短曝光时间，往往采用增感屏。要得到良好的检测底片，必须根据构件的形状大小、材质，选用合适的射线，在一定距离下根据胶片性能，选定合适的曝光时间。

强度为的单一波长窄平行束射线透过厚度为x的物体后，其强度为，则穿透率可由得出。即衰减系数或称吸收系数。它与射线的种类、能量以及穿透物质的种类和密度有关。射线波长越长，穿透物质的原子序数与密度越大，则相应的衰减系数越大。

射线作用于胶片的银盐颗粒后，经显影处理，底片将变黑。如光照强度为的可见光透过黑化了的底片后光照强度减为时，则黑度。

拍摄射线照相底片时，单用胶片感光，效率很低，需要延长曝光时间。通常将0.03～1毫米厚的金属箔增感屏紧贴在胶片两侧，射线激发增感屏中的磷光层，使其释放出可见光，再利用这种可见光使胶片感光形成潜影，从而大大缩短曝光时间，这种射线照相中常用的增感屏称为金属增感屏，是增感屏的一种。

以曝光量的对数为横坐标，以相应曝光量下的黑度为纵坐标绘成的曲线，称为胶片特性曲线。特性曲线上某一黑度点的斜率称为胶片在该黑度下的反差，以表示。在一定条件下，胶片的反差与黑度成正比。胶片反差高有利于缺陷的显示。

射线穿透构件时，在构件内部会产生散射X射线和荧光X射线等二次射线，同时与来自胶片背面的物体产生的射线一起作用在胶片上。如果是射线直接透射到胶片上某一点的强度，而是该点的散射线强度，则散射比。构件的厚度越大或射线的照射面积越大，射线的波长越短，值也越大。散射线对检出缺陷的影响是不可忽视的。

吸收系数为，胶片反差为，散射比为。如果被照构件存在的厚度差，则经射线照射后，底片上将产生的黑度差。为透照反差。

引起缺陷模糊的因素很多，大致有因几何条件产生的半影效应、胶片颗粒性、射线能量及散射等。作为几何条件所造成的影响，是由X射线焦点及γ射线源（束）的几何尺寸（焦点）有一定大小所致。设焦点尺寸为，焦点到工件距离为，检测工件表面至成像平面的距离为，则最大半影宽度，半影的宽度即为几何不清晰度（图2）。为了获得清晰的影像，应选用小焦点、大焦距（）透照。

图2　几何不清晰度U_g示意图

射线照相发现缺陷的能力通常也是透射质量的标志。不同的透照构件其透照要求有所不同，因而其灵敏度也有所不同。

有了高质量的检测底片，还应能正确辨认缺陷及缺陷的大小和性质，并用像质计评价透射质量。

根据像质计在射线底片上显示的图像情况，判断射线最终照相质量的工具。常用的形式是封在塑料片中的一组不同直径的金属丝。每根金属丝对应一个规定的阿拉伯数字，将其置于被透工件表面，在底片上能辨认出的最细金属丝所对应的数字，即为像质指数。像质指数越高，表示透射质量越高。

底片的黑度与射线能量、强度、曝光时间以及被透照构件厚度有关，为使用方便，可通过试验，事先做出曝光量（通常以X射线管电流乘曝光时间表示）与X射线管电压及构件厚度的关系图供查阅，这种图称为曝光图。曝光图是在一定条件下制作的，这些条件包括黑度、X射线机型号、增感方式、焦距、被透物质、胶片种类、显影条件等。当实际工作条件与制图条件不同时，必须进行修正。

在核反应和电离辐射的量中，剂量当量用表示，其定义为在要研究的组织中某点处的吸收剂量、品质因数和其他一切修正因数的乘积，（）。单位名称为希[沃特]，符号为，。世界各国对辐射防护有严格要求，按照各种条件和人身部位有详细规定，例如，一般规定放射工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过50m。

常见的有X射线检测机、射线检测用的放射性同位素以及加速器和断层扫描装置等。

由X射线管和高压变压器组成。有固定式和携带式两种，携带式便于电厂使用，但穿透力较低。按X射线管的阴极发射电流和阳极加速电压分若干规格系列，电压越高，穿透力越强。如电压为400千伏时，可穿透钢材厚度为230毫米。

由产生射线的同位素与机械设备组成，利用放射性同位素发出的射线进行的射线检测，其原理与X射线检测相同。常用的放射源有钴60、硒75、铯137、铱192等。就发出相同级别的波长射线而言，射线检测的设备要比X射线检测机价格低，且利于搬运。源的体积小，可以通过导向软管送到预定的部位进行拍照，不需要外部电源供给，可在野外作业，能进行周向曝光，设备牢靠，操作维护比较简单。有些射线可以穿透很厚的材料，例如，钴60可穿透厚度为150毫米的钢板。其缺点是不能像X射线那样随意关掉辐射源，需要考虑更多的安全防护措施，源的铅防护容器的质量较大。所得底片反差较X射线差。其穿透能力取决于源的种类而不能随意调节。对于半衰期很短的同位素，还要增加频繁更换源的费用。

用于检测的加速器有电子加速器和正离子加速器。电子加速器是加速电子的装置，有回旋加速器、直线加速器等，属于X射线检测设备。电子在加速中产生X射线的能量可达3～15MeV甚至更高，可用于探测厚度达600毫米的构件，主要在重型制造业中使用。正离子加速器是获得加速中子的装置。已有携带式的正离子加速器中子检测设备在核电厂使用。

即工业CT装置。可用X射线或中子射线进行构件的计算机断层扫描，获得横截面缺陷图像，已在电厂中应用。如火电厂用以检查高温蒸汽管道，核电厂用中子断层扫描获得核燃料堆横截面图像。