斷層掃描儀的工業性革命

 　　1983年，美國研究出一臺工業CT系統，用于火箭固體發動機的無損檢測，引發了工業無損檢測技術的又一次革命。工業CT(ICT)就是計算機層析照相或計算機斷層掃描成像。雖然層析成像理論的有關數學理論在1971年就提出來但只是在計算機出現后并與放射學科結合后才成為一門新的成像技術。

　　CT成像是利用射線從多個放向透射工件某斷層，通過探測器檢測由工件衰減后的射線信息，由計算機對采集數據，以二維圖像形式展現所檢測斷層的密度分布。這和以二維透視圖像形式展現所檢測方向重疊密度分布的DR成像有所不同，工業CT具有影像不重疊的優點，具有更高的分辨能力，可實現定量化分析，能在不破壞物體的前提下，清晰、準確、直觀展示工件內部結構、物質組成及缺陷狀況，是當今世界公認的較佳無損檢測和無損評價技術之一。進入80年代以來，國際上主要工業化國家已經把射線的ICT用于航空、航天、軍事、冶金、機械、石油、電力、地質、考古等部門的NDT和NDE，檢測對象有導彈、火箭發動機、軍用密封組件、核廢料、石油巖心、計算機芯片、精密鑄件與鍛件、汽車輪胎、陶瓷及高、復合材料、海關毒品、考古化石等。

　　工業CT工作原理

　　電子計算機體層攝影(Computed tomography，簡稱CT)是近十年來發展迅速的電子計算機和X射線相結合的一項診斷新技術。其原理是基于多個投影數據應用計算機重建圖像的一種方法，現代斷層成像過程中僅僅采集通過特定剖面的投影數據，用來重建該剖面的圖像，因此也就從根本上消除了傳統斷層成像的“焦平面”以外其他結構對感興趣的剖面的干擾，“焦平面”內結構的對比度得到了明顯的增強;同時斷層圖像中圖像強度(灰度)數值能真正與被檢對象材料的輻射密度產生對應的關系，發現被檢對象內部輻射密度的微小變化。工業CT機一般由射線源、機械掃描系統、探測器系統、計算機系統和屏蔽設施等部分組成。射線源提供CT掃描成像的能量線束用以穿透試件，根據射線在試件內的衰減情況實現儀各點的衰減系數表征的CT圖像重建。與射線源緊密相關的前直準器用以將射線源發出的錐形射線束處理成扇形射束。后直準器用以屏蔽散射信號，改進接受數據質量。

　　機械掃描系統是實現CT掃描時試件的旋轉或平移，以及射線源——試件——探測器空間位置的調整，包括機械實現部分及電器控制系統。探測器系統用來測量穿過試件的射線信號，經放大和數模轉換后送進計算機進行圖像重建。ICT機一般使用數百個探測器，排列成線裝。探測器數量越多，每次采樣的點數也越多，有利于縮短掃描時間、提高圖像分辨率。計算機系統用于掃描過程控制、參數調整，圖像重建、顯示及處理等。屏蔽設施用于射線安全防護，一般小型設備自帶屏蔽設施，大型設備則需在現場安裝屏蔽設施。

　　源系統 伽瑪射線源：常用60Co、137Cs。能量特定伽瑪射線源但強度小，掃時間長。x光機射線源光機射線源：包含X光管、高壓電源、射線源高壓控制系統、冷卻系統。檢測時間短、圖像質量高。直線加速器：包含加速管、高壓控制系統、直線加速器冷卻系統等。適用于高密度、大工件的檢測。

　　探測器系統閃爍體光電倍增管探測器：輸出信號大，閃爍體光電倍增管探測器適用于y射線源。閃爍體光電二級管探測器：探測器組合密閃爍體光電二級管探測器度高、幾何效率高，目前較為常用。氣體電離探測器：探測器之間一致性好，氣體電離探測器適用于三代掃描，但效率較低。