工业CT厂家讲解工业CT

1. 射线源

从靶材的形状和角度分类，X射线管分为反射式和透射式。反射式靶面与入射电子束形成一定倾斜角度，具有较大的散热体积，可以承受较高电压的加速电子；透射式靶是很薄的一层薄膜，靶面与入射电子束垂直，可以获得更小的焦点尺寸和更大的辐射角度。一般来说，透射靶射线源最高电压不超过200KV，而反射靶射线源则可高达600KV甚至MV。

2. 探测器

探测器一般分为平板探测器和线阵探测器，前者拥有更高的数据采集效率，后者则拥有更高的采样精度。

平板探测器针对工业级标准设计，坚固耐用，并具备高耐辐射、广泛的环境适应性和高可靠性等特点，数据通过光纤进行传输。

线阵探测器由硅光电二极管及钨酸镉（CdWO4）组成，通过将多个探测板首位相连，形成一定长度的探测器线阵，可满足不同尺寸 X 射线检测设备的需求。

3. 检测范围

由于探测器尺寸限制，目前平板探测器常规扫描能检测的工件最大尺寸约为d350*h300，采用图像拼接方法配合螺旋扫描偏置扫描，可大大扩展检测范围，225KV的工业CT可以做到最高检测范围达d600*h800。

工业CT 三本工业测量

4. 焦点尺寸/探测器最小探元/射线源电压/扫描时间/放大倍率/空间分辨率

焦点尺寸a指的是射线经过高压发生器加速后，聚焦到靶材上的直径。通常情况下，焦点尺寸越小，系统分辨率越高，成像越清晰。目前透射靶能做到亚微米级焦点，而反射靶最高能做到3-5微米。通常，射线源电压越高，焦点尺寸越大。探测器的探元尺寸d直接影响成像的分辨率，目前主流的3K探测器的探元尺寸一般在100微米-200微米之间。

目前工业CT的射线源电压一般从130KV-450KV之间，也有些特殊应用，需要用到600KV甚至MV射线源电压。

一般来说，成像效果和扫描时间成正比，而扫描时间又与曝光时间以及扫描最小分度有关。要得到较好的三维图像，通常需要从360°各个方向扫描工件，分度在0.1°-1°之间。放大倍率M取决于工件X方向放置的位置，同时它也影响着空间分辨率。空间分辨率是指CT成像能分辨的最小细节尺寸，其计算公式如下：

5. 伪影

工业CT伪影一般分为散射伪影，环状伪影，射线硬化伪影和多材料伪影。

散射伪影一般通过软件算法（滤波算子）可较好地消除。

环状伪影可通过不同射线强度条件下，采用更多增益图像实现像素灵敏度差异的校正（软件），同时在扫描过程中在探测器前方执行Y向偏置及重建过程中的运动补偿，使得靠近转台轴线的体素受更多探测器像素的影响（硬件+软件）。

射线硬化伪影是由于电子撞击靶材所产生的韧致辐射为连续谱X射线，故X射线沿穿透方向能量衰减不同从而产生。可通过射线硬化滤波算子在重建计算中消除（软件）或加载合适的滤波片，过滤掉低能量的X射线（硬件）。

多材料伪影消除较为复杂，最好的方式是采用不同的电压多次扫描，最后把扫描结果拼接。另外可通过散射校正减弱材料边界的影响。再有就是选择合适的滤波算子进行伪影消除（难度较大）。

6. 用于测量的工业CT精度

工业CT用作测量的工作流程如下：

由于数据处理用到的算法大同小异，故工业CT的精度主要取决于采集投影数据的精度，主要涉及到CT的射线源，探测器及机械结构。一般来说，焦点尺寸越小，探测器探元尺寸越小，空间分辨率越高，工业CT的精度越高。同时，由于工业CT成像和重建过程均会放大误差，故机械结构（包括X/Y/Z轴及转台）很大程度上决定了CT的绝对精度。用于测量的工业CT需要配置三轴及转台光栅尺。

按照VDI 2630，一般用形状探测误差（Form Probing Error）、尺寸探测误差（Size Probing Error）及球心距误差（Sphere Distance）来定义CT的精度，如下图：

7. 工业CT的应用领域

工业CT一般用于无损测试和几何量测量。