计算机断层扫描(NAOMi-CT)——你想看看你的零件内部而不破坏它们吗?

2018-09-07 16:08 纳奥米科技 NAOMi-CT中国官方网站

计算机断层扫描(CT)

是一种非破坏性三维x射线成像技术,在对设备或样品进行物理切片或破坏性测试之前或代替物理切片或毁灭性测试而使用。Naomi-CT扫描产生的数据提供了样品的内部和外部三维表示(3D数据体积)。使用3D渲染和分析软件可以显示体积,使得可以测量几何形状和密度以用于比较或缺陷分析目的。可以在任何角度和任何位置对体积进行切片,并将数据显示为2D截面(就好像已经对样品进行了物理切片一样)。数据也可以被视为具有透视和阴影的3D渲染,这有助于理解样本的整体结构和布局。

CT和实时射线照相系统的三个基本组件是:

(1) 微焦点x射线源。

(2) 多轴操纵器或台。

(3) x射线探测器。

这些部件通常安装在铅衬x射线柜内,该柜具有安全联锁门,用于进入x射线系统内部。如果门在x射线打开时打开,联锁装置会自动关闭x射线生成。

典型的布局如下图1

Naomi-CT-原理图.jpg


我们为您提供了正确的解决方案:工业计算机断层扫描的无损视图是该方法的关键优势。我们对您的组件进行分析,并对孔隙率、缺陷、裂纹、壁厚、组装状态进行说明,并对无法进行光学或触觉测量的区域进行标称实际比较。

DR射线检测:

将样品放置在铅衬x射线柜内的机械手(电动5轴台)上,并关闭联锁门。微焦点x射线源提供从管内非常小的点发射的高能x射线光子。系统的物理布局使得x射线光子指向x射线探测器(见图1)。打开x射线源,通过将操纵器移动到预先编程的位置或通过外部操纵杆控制将样品移动到x射线探测器的视野中。x射线源的特性(kV和uA)在此阶段设置为最适合穿透样品的条件,通常具有可实现的最高分辨率和最高对比度。微焦点x射线管是多色的,并发射具有一个以上x射线能量的x射线光子,其最大能量为先前确定的最适合样品正确穿透的kV设置(keV)。典型地,样品具有多种材料和变化的几何形状,并且当x射线光子穿透到样品中时,一些x射线光子被完全吸收到样品中,而另一些则被衰减并失去一些能量,但继续穿过样品材料。吸收和衰减的水平取决于材料和材料的厚度。结果是一个能量变化的x射线阴影。x射线阴影被投影到x射线探测器上,该探测器将能量变化的x射线光子转换成电子信号。电子信号准确地反映了撞击探测器的x射线敏感区域的能量变化的光子。PC内的图像处理器和软件将电子图像转换为可见图像。

工业CT扫描

C.T.系统与射线照相x射线系统几乎相同,但有一些小但重要的差异。在大多数情况下,x射线源和探测器可以与射线照相系统相同。操纵器或载物台通常在其一个或多个轴(尤其是旋转轴)上明显更刚性且更精确。震源、机械手和探测器通常安装在一个通用的刚性平台上,以最大限度地减少差动振动和膨胀。此外,系统经常被冷却,以进一步最小化差异膨胀并限制被检查样品的潜在热膨胀(在C.T.扫描周期内)。最小化或控制旋转精度、振动和热膨胀的目的是,任何不受控制或意外的移动都会导致CT体积数据的模糊。

工业CT过程:

将样品放置并固定在操纵器上并进行成像。然后将样本自动旋转360度(点击此处获取视频),并以受控速率或规则增量获取数字射线照片(投影图像)。每个投影图像是样品在特定旋转位置的2D射线照片,该位置包含样品在两个轴(X,Y)上的几何形状和衰减特性。一旦完成了完整的360度旋转并采集了数百或数千张图像,就使用重建过程来重新创建精确表示样本的衰减和三维(X,Y,Z)几何特性的体积数据集。从一系列2D射线照片中创建第三维度(Z)的过程称为反向投影。为了精确地计算体积,必须精确地知道系统几何形状,即x射线源的位置、旋转轴和x射线探测器。重要的是要理解,探测器正朝着样品和x射线源的方向观察样品。每个旋转图像和使用已知检测器、样本和源几何形状的后续反投影计算之间的步骤创建三维像素(体素)。通过组合所有360度采集的投影图像,可以准确地计算每个体素位置的真实衰减值(灰度级)。

桌面式工业CT规则:

样品必须保持在检测器的水平视场内。

样品必须在所有旋转角度上穿透。

在任何旋转角度下,样品或样品周围的背景都不得被过度渗透或“冲洗”掉。

如果C.T.检查需要正确的几何和衰减数据,以便在需要测量点的地方进行准确的定量分析,则应遵守这些规则。

对于人类可能做出判断的定性分析,这些规则往往会被打破。像往常一样,这样做会产生后果,例如,如果这些规则中的任何一个被破坏,那么特定体素的衰减值很可能会偏移或不正确。这可能是由于样品在旋转时移出检测器的水平视场,然后在稍后的C.T.扫描中移回视场。同样,在某个点上,样本的一部分可能被穿透不足(黑色数据-不包含有用信息)或被过度穿透(饱和白色数据-不含有用信息),因此特定体素的衰减值偏移。

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