工业CT

推荐品牌

蔡司、GE、岛津

原理

工业CT是在射线检测的基础上发展起来的，其基本原理是当经过准直且能量I0的射线束穿过被检物时，根据各个透射方向上各体积元的衰减系数从不同，探测器接收到的透射能量I也不同。按照一定的图像重建算法，即可获得被检工件截面一薄层无影像重叠的断层扫描图像(图1），重复上述过程又可获得一个新的断层图像，当测得足够多的二维断层图像就可重建出三维图像。当单能射线束穿过非均匀物质后，其衰减遵从比尔定律： 即
式中 、 为已知量，未知量为μ。一幅M×N个像素组成的图像，必须有M×N个独立的方程才能解出衰减系数矩阵内每一点的μ值。当射线从各个方向透射被检物体，通过扫描探测器可得到MXN个射线计数和值，按照一定的图像重建算法，即可重建出MXN个μ值组成的二维CT灰度图像。

应用

工业CT现有X射线断层扫描（XCT）、康普顿散射断层扫描（CST）、穆斯堡尔效应断层扫描（MCT）等。主要应用于工业在线过程的实时检测和大型工业部件的探查。工业CT与传统的X射线探伤和超声波探伤相比，具有空间分辨率高、无损检测、速度快等特点，因而在工业产品的检测中具有其他方法无可取代的作用。在实时检测方面，可用于在线检测热轧无缝钢管中的气孔、划痕、裂缝、分层等各种缺陷，同时给出钢管的壁厚、同心度、单位长度的重量等；亦可用于发电设备的实时检测。在大型部件检测方面，特别适用于火箭、核燃料元件、、飞机发动机等的无损检测。大型工业CT的主要技术指标大约为待测物体直径1—2.5米，有效扫描高度2—8米，承重可达数十吨，空间分辨率为1线对/毫米，密度分辨率0.5%，裂纹分辨0.05毫米×15毫米，扫描时间每层3分钟，图像重建时间6秒，工作台平移空位精度0.02毫米，工作台旋转空位精度10角秒。所用的辐射装置可用X射线机、加速器，亦可用60Co、137Cs或192Ir的γ射线源。