Máy kiểm tra không phá hủy bằng tia X, tiếng Anh là “X-ray Non-destructive Inspection” là phương pháp sử dụng tia X để chiếu xuyên qua mẫu cần kiểm tra và thu lại hình ảnh trên bộ thu tín hiệu kỹ thuật số (detector) hay có thể gọi là camera thu tín hiệu tia X (X-ray camera)

Bằng cách xem và đánh giá ảnh thu được (cả thủ công và tự động bằng phần mềm), người dùng có thể kiểm tra những lỗi, khuyết tật, đứt gãy, … bên trong sản phẩm mà không cần phá hủy chúng.

Tia X được tạo ra bởi máy phát điện cao áp. Khi điện áp cao đặt vào ống tia X tăng lên, bước sóng của tia X phát ra sẽ ngắn hơn, tạo ra sức xuyên sâu hơn. Các vật liệu khác nhau, tùy thuộc vào mật độ, độ dày và số nguyên tử của chúng, sẽ hấp thụ các bước sóng năng lượng bức xạ khác nhau.

Nguyên lý phát ra tia X:

Tia X được tạo ra khi các electron được tăng tốc bằng nguồn điện áp cao và rồi bị giảm tốc đột ngột do va chạm/bắn phá vào tấm kim loại (Target/Anode). Sự va chạm này làm bay các electron lớp bên trong nguyên tử kim loại, các electron lớp ngoài nhanh chóng nhảy vào điền thay thế. Việc electron chuyển từ lớp bên ngoài có năng lượng liên kết lớn hơn (Ví dụ: ký hiệu là E1 đối với Orbital lớp L) vào lớp bên trong có năng lượng liên kết nhỏ hơn (Ví dụ E0  với Orbital lớp K) sẽ giải phóng ra một năng lượng:

Đó là nguồn năng lượng tia X, với bước sóng: λ = (E1-E0)/hc.

Sơ đồ cấu tạo Ống phóng tia X:

Mức độ mà các vật liệu khác nhau hấp thụ các tia X này quyết định cường độ của tia X xuyên qua vật liệu. Các tia X xuyên qua này được ghi lại bởi bộ thu tín hiệu/camera, qua đó giúp chúng ta quan sát được những hình ảnh bên trogn sản phẩm. Hình ảnh trên phim nhạy cảm với ảnh đã phát triển được gọi là ảnh chụp X quang. Vật liệu không trong suốt hấp thụ một lượng bức xạ nhất định, nhưng ở những nơi có mặt cắt mỏng hoặc khoảng trống (rỗ khí, …) thì sự hấp thụ sẽ ít hơn. Những vùng này sẽ xuất hiện tối hơn trên phim X quang. Các khu vực cạnh của mẫu vật hoặc vật liệu có mật độ cao hơn, sẽ hấp thụ nhiều bức xạ tia X hơn và các khu vực tương ứng của chúng trên phim X quang sẽ sáng hơn

Một vài ảnh thực tế khi kiểm tra sản phẩm:

Kiểm tra bo mạch

Phân loại các máy kiểm tra không phá hủy bằng tia X:

Có thể chia Máy kiểm tra không phá hủy sử dụng tia X ra làm 2 loại: Chụp X-ray thông thường (hay có thể gọi là soi chụp 2D) và Chụp CT cắt lớp (soi chụp 3D).

Ứng dụng: để kiểm tra lỗi, khuyết tật, dị tật bên trong sản phẩm

- Ngành dược phẩm, mỹ phẩm: 

Soi viên thuốc, viên nang, ống thông, túi y tế, phát hiện dị vật trong khẩu trang, mỹ phẩm

- Ngành ô tô xe máy:

Soi bên trong các thành phần ô tô, dây nịt, pin, Phần đúc bằng nhựa, Động cơ, Chèn phần đúc, Phần nhôm đúc, cảm biến, ...

- Ngành điện, điện tử:

BGA, IC, đầu nối, tụ điện, đèn LED, rơ le, bảng mạch điện tử (PCB), bộ chuyển đổi AC, dây tóc đèn, ngắt kết nối cáp, dấu vết phóng điện sau sự cố cách điện

- Nghiên cứu vật liệu cao cấp: 

CERP, vật liệu cách nhiệt, carbon, mối nối của các vật liệu khác nhau, kiểm tra vật liệu lạ của berili

- Kiểm tra trong các thiết bị chính xác: 

Đầu dò, ổ trục, lắp hộp chứa nhựa, kiểm tra vị trí chèn của lò xo

- Sinh vật và thực vật: 

Chuột để nghiên cứu, hạt giống, hoa, vỏ, xương, côn trùng, gạo

- Các lĩnh vực khác:

Sự trộn lẫn vật thể lạ cực nhỏ, các vùng của mối hàn, kiểm tra chai nhựa, niêm phong lon

HUST Việt Nam