工業(yè)CT廠家講解工業(yè)CT

1. 射線源

從靶材的形狀和角度分類，X射線管分為反射式和透射式。反射式靶面與入射電子束形成一定傾斜角度，具有較大的散熱體積，可以承受較高電壓的加速電子；透射式靶是很薄的一層薄膜，靶面與入射電子束垂直，可以獲得更小的焦點尺寸和更大的輻射角度。一般來說，透射靶射線源最高電壓不超過200KV，而反射靶射線源則可高達(dá)600KV甚至MV。

2. 探測器

探測器一般分為平板探測器和線陣探測器，前者擁有更高的數(shù)據(jù)采集效率，后者則擁有更高的采樣精度。

平板探測器針對工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，堅固耐用，并具備高耐輻射、廣泛的環(huán)境適應(yīng)性和高可靠性等特點，數(shù)據(jù)通過光纖進(jìn)行傳輸。

線陣探測器由硅光電二極管及鎢酸鎘（CdWO4）組成，通過將多個探測板首位相連，形成一定長度的探測器線陣，可滿足不同尺寸 X 射線檢測設(shè)備的需求。

3. 檢測范圍

由于探測器尺寸限制，目前平板探測器常規(guī)掃描能檢測的工件最大尺寸約為d350*h300，采用圖像拼接方法配合螺旋掃描偏置掃描，可大大擴展檢測范圍，225KV的工業(yè)CT可以做到最高檢測范圍達(dá)d600*h800。

工業(yè)CT 三本工業(yè)測量

4. 焦點尺寸/探測器最小探元/射線源電壓/掃描時間/放大倍率/空間分辨率

焦點尺寸a指的是射線經(jīng)過高壓發(fā)生器加速后，聚焦到靶材上的直徑。通常情況下，焦點尺寸越小，系統(tǒng)分辨率越高，成像越清晰。目前透射靶能做到亞微米級焦點，而反射靶最高能做到3-5微米。通常，射線源電壓越高，焦點尺寸越大。探測器的探元尺寸d直接影響成像的分辨率，目前主流的3K探測器的探元尺寸一般在100微米-200微米之間。

目前工業(yè)CT的射線源電壓一般從130KV-450KV之間，也有些特殊應(yīng)用，需要用到600KV甚至MV射線源電壓。

一般來說，成像效果和掃描時間成正比，而掃描時間又與曝光時間以及掃描最小分度有關(guān)。要得到較好的三維圖像，通常需要從360°各個方向掃描工件，分度在0.1°-1°之間。放大倍率M取決于工件X方向放置的位置，同時它也影響著空間分辨率。空間分辨率是指CT成像能分辨的最小細(xì)節(jié)尺寸，其計算公式如下：

5. 偽影

工業(yè)CT偽影一般分為散射偽影，環(huán)狀偽影，射線硬化偽影和多材料偽影。

散射偽影一般通過軟件算法（濾波算子）可較好地消除。

環(huán)狀偽影可通過不同射線強度條件下，采用更多增益圖像實現(xiàn)像素靈敏度差異的校正（軟件），同時在掃描過程中在探測器前方執(zhí)行Y向偏置及重建過程中的運動補償，使得靠近轉(zhuǎn)臺軸線的體素受更多探測器像素的影響（硬件+軟件）。

射線硬化偽影是由于電子撞擊靶材所產(chǎn)生的韌致輻射為連續(xù)譜X射線，故X射線沿穿透方向能量衰減不同從而產(chǎn)生。可通過射線硬化濾波算子在重建計算中消除（軟件）或加載合適的濾波片，過濾掉低能量的X射線（硬件）。

多材料偽影消除較為復(fù)雜，最好的方式是采用不同的電壓多次掃描，最后把掃描結(jié)果拼接。另外可通過散射校正減弱材料邊界的影響。再有就是選擇合適的濾波算子進(jìn)行偽影消除（難度較大）。

6. 用于測量的工業(yè)CT精度

工業(yè)CT用作測量的工作流程如下：

由于數(shù)據(jù)處理用到的算法大同小異，故工業(yè)CT的精度主要取決于采集投影數(shù)據(jù)的精度，主要涉及到CT的射線源，探測器及機械結(jié)構(gòu)。一般來說，焦點尺寸越小，探測器探元尺寸越小，空間分辨率越高，工業(yè)CT的精度越高。同時，由于工業(yè)CT成像和重建過程均會放大誤差，故機械結(jié)構(gòu)（包括X/Y/Z軸及轉(zhuǎn)臺）很大程度上決定了CT的絕對精度。用于測量的工業(yè)CT需要配置三軸及轉(zhuǎn)臺光柵尺。

按照VDI 2630，一般用形狀探測誤差（Form Probing Error）、尺寸探測誤差（Size Probing Error）及球心距誤差（Sphere Distance）來定義CT的精度，如下圖：

7. 工業(yè)CT的應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)CT一般用于無損測試和幾何量測量。