電離輻射厚度計是指是通過測量透過板材的射線強度來確定厚度的儀器。電離輻射厚度計分為兩類：一類是利用β、γ等核輻射線穿透被測材料時被吸收而發生強度變化來測量厚度的；另一類是利用核輻射線反散射原理的，射線穿過物質時發生散射現象，當散射角超過90°時便產生反散射，而反散射強度與材料厚度有關，測出從材料反散射的射線強度即可測出厚度。
基本介紹
- 中文名：電離輻射厚度計
- 外文名：Ionizing radiation thickness gauge
- 套用領域：儀器
- 涉及學科：精密儀器
儀器簡介,儀器分類,
儀器簡介
電離輻射厚度計的工作原理是通過測量透過板材的射線強度來確定厚度。射線束細，回響速度快,切斷電源後射線立即消失。因此，這種厚度計使用和儲存均比核輻射式方便和安全，而且因被測板材表面可能存在的水膜引起的誤差比較小。
儀器分類
電離輻射厚度計分為兩類。一類是利用β、γ等核輻射線穿透被測材料時被吸收而發生強度變化來測量厚度的；另一類是利用核輻射線反散射原理的，射線穿過物質時發生散射現象，當散射角超過90°時便產生反散射，而反散射強度與材料厚度有關，測出從材料反散射的射線強度即可測出厚度。
核輻射穿透式厚度計
基本原理
放射源發出的射線透過被測材料後被探測器吸收，探測器產生相應於厚度的電流IX，它在R上的壓降為EX,經與定值器設定厚度相對應的電壓ES比較後，偏差（即厚度變化量）經放大後送給顯示儀表或調節儀表進行顯示或控制。用β射線作為放射源的厚度計測量範圍較窄，適用於測量較薄的鋼帶、銅帶、紙張、塑膠和橡膠等的厚度。用γ射線作為放射源的厚度計測量範圍寬，能用於惡劣環境下，不受煙氣、蒸汽和水分等影響，但需要對核輻射採取防護措施。
因此
對於β射線：
對於γ射線
僅對窄束單能射線適用，對寬束和多能射線需修正。
β穿透式厚度計
測量範圍：幾mg/cm2-600mg/cm2
對於鋼板：約0.003-0.8mm
常採用的放射性同位素：
Tl204，Sr90，C14，Pm147，Kr85
常用探測器：單電離室、雙電離室
β放射源的工作範圍如下圖所示。
工作範圍1）單電離室β厚度計
是由電離室、放射源、放大器、指示器、補償電源組成的。
其示意圖如下所示。
單電離室β厚度計原理示意圖2）雙電離室β厚度計
是由測量電離室、測量放射源、補償電離室、補償放射源、放大器、指示器、可逆電機、補償電源組成的。具有兩個電離室。
其示意圖如下所示。
雙電離室β厚度計原理示意圖γ穿透式厚度計
測量熱軋鋼板厚度或其他較厚物體的厚度。
測量範圍：
對於鋼約為0.064-125mm,常用範圍0.5-50mm
對於其他材料：
常用輻射源：Cs137,Co60,Am241
探測器：閃爍探測器，γ電離室
1）自動標定式γ厚度計
放射源、閃爍計數器、高壓電源、積分器、電橋電路、補償電源、變化器、放大器、相敏檢波器、指示器、功率放大器以及可逆馬達組成。
其示意圖如下所示。
自動標定式γ厚度計2）周期性調製放射源的γ厚度計
周期性調製放射源的γ厚度計是由補償源、輻射探測器、測量材料以及工作源組成。
其示意圖如下。
周期性調製放射源的γ厚度計核反射式厚度計
基本原理（β射線）
射線穿過物質時發生散射現象，當散射角超過90°時便產生反散射，而反散射強度與材料厚度有關，測出從材料反散射的射線強度即可測出厚度。
x-被測物厚度
k-決定於輻射能量的常數，可由下式確定：
鍍膜厚度（β射線）
Ip0-當Xn=0時的反散射輻射強度
Ipn-當Xn大於等於XH時的反散射輻射強度
ρn-覆蓋材料的密度
對於γ射線：
μIK − 初始輻射康普頓的線性衰減係數；
μI -初始輻射的線性全衰減係數；
μIp - 散射輻射的線性衰減係數；
β反射式厚度計
β反射式厚度計是由工作放射源、工作電離室、補償放射源、補償電離室、補償塊以及高電阻組成。
測量範圍在160mg/cm2以下。
其示意圖如下所示。
β反射式厚度計γ反射式厚度計
γ反射式厚度計是由放射源、閃爍體、光電倍增管、射極輸出器、放大器、鑑別器、反覆和裝置、放大積分器以及指示器組成。
測量範圍約為0-18mm.
其示意圖如下所示。
γ反射式厚度計