高頻微型X射線檢測儀的技術特點及應用

自1965年我國研制出第一臺工業X射線探傷機以來，其技術水平始終滯留在20世紀90年代的工頻和變頻的水平，對于高頻化、智能化、小型化和高靈敏度檢測結果的X射線檢測儀目前還沒開發研制。隨著用實時成像系統取代繁索的膠片成像的發展，而工頻和變頻的X射線檢測儀器的圖像穩定性差，閃爍不清晰的問題嚴重地影響了使用。20世紀90年代國外有很多廠商根據市場的需求，將IGBT模塊設計應用到X射線檢測儀器逆變電源，先后開發出小型高頻X射線檢測儀器，其中比利時的ICM公司首先研制出產品作為商品投放市場，價格昂貴。我國目前沒有開發研制該類產品，同國外的成功技術還有很大差距。主要有以下幾點原因；

（1）國內具有開發能力的廠商注重眼前的利益，在利潤的趨動下，不考慮將來和發展。

（2）缺乏研制經費，擔心經費投入風險大，見效慢。

（3）技術力量有限，專業技術人員潰乏。

丹東市計量測試所于2012年在遼寧省質量技術監督局立項，開發研制高頻微型X射線檢測儀，同年成立科研小組，進行該產品的開發研制。應用最新發展起來電力電子技術PWM調控技術和全控型大功率IGBT，研制開發高頻微型X射線檢測儀，其技術特點如下：

（1）高頻化：工作頻率≥60kHZ需要有先進的設計和優質的高壓高頻電容，整流硅堆和有足夠磁通量的鐵芯等。

（2）PWM調制器，設計尋求最佳的PWM調制器電路，這是高頻X射線檢測儀關鍵，對工作時產生的高頻方波有閉環作用的誤差放大器，有各種保護功能，尤其對逐個脈沖有檢測功能，這是一般器件很難達到的，可以使X射線檢測儀器故障率降低。

（3）應用軟開關技術：因為應用大功率MOSFET和IGBT進行探討實驗時，都因燒損器件而對高頻知難而退，根據我們的實際經驗應從軟開關入手研制高頻微型X射線檢測儀60kHZ諧振電路，抓住關健解決難題。

（4）清除高壓變壓器的漏感尖峰

漏感尖峰危害：漏感尖峰過大，瞬間會擊穿IGBT功率管；

漏感尖峰益處：變壓器漏感存在，可以實現電路平穩諧振，因此研究諧振就是使漏感數值恰到好處，不使功率管擊穿又使電路達到最佳諧振狀態。

（5）磁復位的研究：高頻X射線檢測儀的研究主要是高壓變壓器，為解決高磁通量，磁芯是錳鋅鐵氧體，所以磁復位是個大問題，必須要通過復雜的理論計算和模擬實驗，復位不當將燒損高壓變壓器。

今后X射線檢測儀器發展方向是高頻、小型化、低功耗、低耗材、體積小、重量輕、攜帶方便，可以實觀短距防護，不需要特定的防護室。在有電源或無電源使用充電電池均可實現無損檢測的目的。該項目的開發研制添補了我國X射線檢測空白項目，它可以廣泛應用于質檢、安檢、商檢的食品安全檢測和非金屬及輕金屬等產品內部缺陷檢測，尤其對產品內在質量檢測提供了技術保障，是必備的檢測儀器。