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工业CT的先容及发展史

工业CT的先容及发展史

发布日期:2017-07-20 15:45 来源: 点击:

       工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称,它能在对检测物体无损伤条件下,以二维断层图像或三维立体图像的形式,清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况,被誉为当今Z佳无损检测和无损评估技术。工业CT技术涉及了核物理学、微电子学、光电子技术、仪器仪表、精密机械与控制、计算机图像处理与模式识别等多学科领域,是一个技术密集型的高科技产品。
      工业CT广泛应用在汽车、材料、铁路、航天、航空、军工、国防等产业领域,为航天运载火箭及飞船与太空飞行器的成功发射、航空发动机的研制、大型武器系统检验与试验、地质结构分析、铁道车辆提速重载安全、石油储量预测、机械产品质量判定等提供了的重要技术手段。
工业CT部件的发展现状
辐射源
射线源常用X射线机和直线加速器。X射线机的峰值能量范围从数十到450 keV,且射线能量和强度都是可调的;直线加速器的射线能量一般不可调,常用的峰值射线能量范围在1一16 MeV。其共同优点是切断电源以后就不再产生射线,焦点尺寸可做到微米量级。
探测器
目前常用的探测器主要有高分辨CMOS半导体芯片、平板探测器和闪烁探测器三种类型。半导体芯片具有Z小的像素尺寸和Z大的探测单元数,像素尺寸可小到10 μm左右。平板探测器通常用表面覆盖数百微米的闪烁晶体(如CsI)的非晶态硅或非晶态硒做成,像素尺寸约127 μm,其图像质量接近于胶片照相。闪烁探测器的优点是探测效率高,尤其在高能条件下,它可以达到16 ~ 20 bit的动态范围,且读出速度在微秒量级。其主要缺点是像素尺寸较大,其相邻间隔(节距)一般≥0. 1 mm。
样品扫描系统
样品扫描系统从本质上说是一个位置数据采集系统。工业CT常用的扫描方式是平移一旋转((TR)方式和只旋转(RO)方式两种。RO扫描方式射线利用效率较高,成像速度较快。但TR扫描方式的伪像水平远低于RO扫描方式,且可以根据样品大小方便地改变扫描参数(采样数据密度和扫描范围)。特别是检测大尺寸样品时其优越性更加明显,源探测器距离可以较小,以提高信号幅度等。

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