工業(yè)CT是隨著計算機產業(yè)發(fā)展而興起的一門高新技術,近二十年發(fā)展尤其迅速。目前市場上主流的工業(yè)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 提供工業(yè)CT掃描成象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以各點的衰減系數表征的CT圖象重建。與射線源緊密相關的前直準器用以將射線源發(fā)出的錐形射線束處理成 扇形射束。后準直器用以屏蔽散射信號,改進接受數據質量。
機械掃描系統 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,它包括機械實現系統及電器控制系統。
探測器系統 用來測量穿過試件的射線信號,經放大和模數轉換后送入計算機進行圖象重建。 工業(yè)CT機一般使用數百到上千個探測器,排列成線狀或者面狀。探測器數量越多,每次采樣的點數也就越多,有利于縮短掃描時間、提高圖象分辨率。
計算機系統 用于掃描過程控制、參數調整,完成圖象重建、顯示及處理等。
屏蔽設施 用于射線防護,一般小型設備自帶屏蔽設施,設備則需在現場安裝屏蔽設施。
代CT,使用單源(一條射線)單探測器系統,系統相對于被檢物作平行步進式移動掃描以獲得N個投影值,被檢物則按M個分度作旋轉運動。這種掃描方式被檢物僅需轉動180度即可。代CT機結構簡單、成本低、圖象清晰,但檢測效率低,在工業(yè)CT中則很少采用。
第二代CT,是在代CT基礎上發(fā)展起來的。使用單源小角度扇形射線束多探頭。射線扇形束角小、探測器數目少,因此扇束不能全包容被檢物斷層,其掃描運動除被檢物需作M個分度旋轉外,射線扇束與探測器陣列架一道相對于被檢物還需作平移運動,直至全部覆蓋被檢物,求得所需的成象數據為止。
第三代CT,它是單射線源,具有大扇角、寬扇束、全包容被檢斷面的掃描方式。對應寬扇束有N個探測器,保證一次分度取得N個投影計數和I值,被檢物僅作M個分度旋轉運動。因此,第三代CT運動單一、好控制、效率高,理論上被檢物只需旋轉一周即可檢測一個斷面。
第四代CT,也是一種大扇角全包容,只有旋轉運動的掃描方式,但它有相當多的探測器形成固定圓環(huán),僅由輻射源轉動實現掃描。其特點是掃描速度快、成本高。
第五代CT,是一種多源多探測器,用于實時檢測與生產控制系統,一種鋼管生產在線檢測與控制壁厚的CT系統。源與探測器按120度分布,工件與源到探測器間不作相對轉動,僅有管子沿軸向的快速分層運動。
上述五種CT掃描方式,在ICT機中用得普遍的是第二代與第三代掃描,其中尤以第三代掃描方式用得多。這是因為它運動單一,易于控制,適合于被檢物回轉直徑不太大的中小型產品的檢測,且具有成本低,檢測效率高等優(yōu)點。