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工業CT技術淺談(一) ——原理與系統組成

2021-09-02 09:55     來源:北京拓普光研     工業CTX射線伽馬射線

工業CT是工業用計算機斷層掃描成像技術的簡稱。工業CT發展到現在,已經歷了四、五代,不過無論是哪一代,他們的基本原理都是一樣的,即利用了電磁輻射(高能射線)在物體中的減弱和吸收特性不同的原理。能夠在對被檢測物體無損傷的前提下,以二維斷層圖像或三維立體圖像的形式,清晰、準確、直觀地展示被檢測物體的內部結構、組成、材質及缺損狀況,被譽為當今工業界最佳無損檢測和無損評估技術。

工業CT技術涉及了核物理學、微電子學、光電子技術、儀器儀表、精密機械與精密運動控制、計算機圖像處理與模式識別、AI智能技術等多學科領域,是一個技術密集型的高科技產品。目前已經普遍采用工業CT技術的主要行業包括但不限于:汽車,材料,機械,鐵路,軍工,國防,大型武器系統,電子,鑄造,航空航天,核能,塑料注塑,積層制造,工業制造,焊接,醫療&齒科,珠寶,考古,地質,石油化工,電子集成,芯片制造,各類高集成度的消費類電子產品等。所涉及的應用也是包括了度量,尺寸控制,零件檢驗,組裝分析,失效分析,材料內部分析,壁厚分析等。


 

工業CT系統通常由射線源、機械運動掃描系統與自動控制系統、探測器系統及數據采集系統、計算機系統、輔助系統等組成。其中核心的部分是:計算機控制X射線源或γ射線源發出高能射線束,數控掃描平臺承載著被測物體在計算機控制下移動或旋轉,探測器則負責采集掃描到的數據;屏蔽設施確保射線不外泄以及掃描過程的安全;最后,計算機通過采集到的投影數據重建工業CT切片圖像,或模擬重建三維圖像,最后對圖像中存在的缺陷進行計算、測量、區分并加以提示。

初步了解了工業CT的原理和構成后,可以看出工業CT的原理并不復雜,但如何選擇適合自己的工業CT設備時,就要從多方面綜合考慮,因為無論是選擇射線源的功率,探測器的面積,還是選擇精度更高的運動控制、掃描平臺,抑或是選擇運力更強的計算機系統等,甚至于選擇使用哪種測量軟件,都是一個系統的工作。



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