计算机断层扫描(Computerized Tomography)技术是核物理、电子学、精密机械以及计算机应用技术等多学科相结合的产物。CT技术是基于射线与物质的相互作用原理,通过投影重建方法获取被检测物体的数字图像。射线束穿过物体时,由于高能射线光子与物质原子中的电子的相互作用,使得一部分入射光子为物质散射,从而入射方向上的射线强度将发生衰减,衰减情况符合Beer定律。上世纪初J.Randon的研究工作为CT成像技术建立了数学理论基础,但直到上世纪70年代随着计算机技术的发展,CT技术才取得突破,并首先应用于医学诊断。

ICT 系统的主要功能
(1)、一般意义上的无损检测。通过检测确定被检测工件是否存在缺陷,以及缺陷的大小形状,所处位置等。目前工业数字射线成像技术(DR)正在取代传统胶片X射线照相。
(2)、科学研究。该用途以工业CT的高空间分辨率(≥2Lp/mm)、密度分辨 率(≥0.8%)为基础。在考古学、逆向CAD工程、产品匹配等领域应用广泛。
扇形束扫描与锥形束扫描
锥形束扫描比传统扇形束扫描,在扫描速度上具备明显的优势。传统的扇形束扫描每次只能得到一个断层图像,而锥形束扫描每次扫描能得到至少上千层的断层图像。
主要技术指标
| 性能指标 |
测试结果 |
| 试件范围 |
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| 试件直径 |
<600mm |
| 试件高度 |
<1200mm |
| 试件重量 |
<1000kg |
| 切片厚度 |
最小0.127mm |
| 重建矩阵 |
512× 512;1024× 1024;2048× 2048 |
| 图像质量 |
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| 空间分辨率 |
2.0lp/mm(12.7%调制度) |
| 密度分辨率 |
0.8%(20mm 范围,盐水试样) |
| 缺陷检测能力 |
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| 裂纹检测能力 |
25um×0.127mm×30mm(宽×高×长)(30mm 不锈钢试样) |
| 气孔检测能力 |
0.5mm(180mm有机玻璃试样) |
| 扫描模式 |
三代方式 |
| DR灵敏度 |
1.7% |
| 重建算法 |
快速FDK(多cpu并行计算) |
ICT-F系列高能工业CT主要技术指标:
| 系统指标 |
2MeV |
4MeV |
6MeV |
9MeV |
| 剂量率(cGy/min@lm) |
≥ 200 |
≥ 500 |
≥ 800 |
≥ 3000 |
| 焦点直径(mm) |
≤ 1.5 |
≤ 2 |
| 空间分辨率率(LP/mm) |
1~2.5 |
| 密度分辨率 |
0.5%~0.8% |
| 环境温度 |
5°C~38°C |
| 环境湿度 |
≤85% |
| 扫描及重建方式 |
三代扫描(RO)FDF.并行重建 |
| 探测器形式 |
面阵探测器(FPD)或线阵探测器(LDA) |
| 扫描时间 |
小于15分钟(随扫描精度要求不同) |
| 长度、直径、重量 |
根据客户需求设计 |
系统组成
● 6MeV Linac
● 高能数字平板探测器
● 7轴4自由度精密机械装置及运动控制系统
● 并行图像重建系统
● 后续图像处理模块(小间隙测量模块、厚度测量模块、逆向CAD功能模块、三维可视化模块)
● 辐射防护与安全联锁
工业CT主要技术特点
1、工业CT给出试件的断层扫描图像,从图像上可以直观地看到检测目标细节的空间位置、形状大小,目标不受周围细节特征的遮挡,图像容易识别和理解。
2、工业CT具有突出的密度分辨能力,高质量的CT图像可达0.1%甚至更小,比常规射线技术高一个数量级。
3、工业CT采用高性能探测器,动态范围可达1万以上,胶片照相动态范围一般为200~1000,图像增强器的动态范围一般可达 500~2000。
4、工业CT图像是数字化的结果,从中可直接给出像素值,尺寸甚至密度等物理信息,数字化的图像便于存储、传输、分析和处理。
高能工业CT是指系统中X射线源的能量超过1MeV,这种高能量的X射线是通过加速器(如回旋加速器、感应直线加速器、射频直线加速器等)产生。高能工业CT技术主要用来检测几何尺寸较大、密度较高、具有较高价值的工件。例如固体火箭发动机中高能固体燃料等。
SPRI先后研制成功ICT4000MF/6000MF/9000KF系列高能工业CT集成检测系统。该系列产品采用2~9MeV驻波电子直线加速器作为高能X射线源,采用第三代扫描方式及面阵成像系统(探元尺寸127微米)。对工件的结构缺陷和内部形态进行高性能射线数字成像(DR)、二维LFOV-CT、三维锥束扫描CT。M系列采用磁控管作为微波源,K系列采用速调管作为微波源。
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