ipari tomográfia
G01N23 / 04 - majd megszerzése a képet (elektronikus mikroszkópok H01J)
A tulajdonosok a szabadalmi RU 2431825:
Open Joint Stock Company "Szövetségi Kutatási és Termelési Központ" Altáj „(RU)
Használat: a tanulmány az ipari objektumok által röntgentomográfiás. A lényege: az, hogy az ipari szkenner-forrást is tartalmaz kemény bremsstrahlung szkenner, hogy csak forgó mozgás érzékelő egység, a vezérlő számítógép, a szoftver, a sugárforrás kerül a tárgy a távolból, átlapoló fan-besugárzást fele objektum szakasz által forgás centrumból a perifériára. A műszaki eredmény: nyújtása a lehetőségét ipari tomográf lehetővé, miközben a funkcionális eredmények (tomogram minőség és az átvételkor), hogy minimálisra csökkentsék az elemek száma az észlelési egység elérése mellett hőkamera kompakt egészként és megbízhatóságának javítása a kutatás tárgyát megszüntetésével hibák a támaszok, amelyre elhelyezett tárgy. 4 il.
A találmány tárgya az ipari kutatási létesítmények segítségével az X-ray energia, nevezetesen az ipari tomográfia harmadik generációs.
Az ipari tomográfia szkennerek használata főleg a második és harmadik generáció, hiszen a követelmények sugárterhelés és szkennelési sebesség a legtöbb esetben kevésbé jelentős.
első generációs szkennerek nem alkalmazható, mert a túl alacsony teljesítményt. A második generációs tomográfok elegendő teljesítményt, de mechanikailag bonyolultabb képest harmadik generációs szkennerek, mert ehhez rotációs és transzlációs leolvasó a réteg. Scan program a harmadik generációs szkenner az 1. ábrán látható. Legyező alakú sugárnyaláb átfogja a teljes keresztmetszet tomografiruemogo objektumot. A szkennelési folyamat csak a rotációs rendszerben a forrás - detektor az objektumhoz képest, amely megegyezik a forgatás a tárgy a rögzített érzékelők és a forrás.
Amikor képalkotó nagy objektumok használt kemény bremsstrahlung forrásokból - elektrongyorsítók energiákkal 10-20 MeV. A fő rész a bremsstrahlung nyaláb koncentrálódik egy kúp, a szög a megoldás csökken növekedése az elektron energia. Így, az elektronok számára energiájú 10 MeV nyaláb javasolt megoldás a radiográfiai 12-15 °, és 20 MeV - körülbelül 2-szer hosszabb. Megvalósítani egy tomográf 3. generációs területén besugárzást 1 m szükséges helyzetbe a forrása bremsstrahlung sugárzás energiája 10 MeV a parttól 5 m-re a központtól a tárgy, és 20 MeV, illetve 10 m. A detektor-vezetékrendszer rögzítenie kell a sugárzás ventilátor nyaláb, amely áthidalja az egész szakasz objektumot. Ahhoz, hogy megkapjuk a tomogram mérete N × N képpont, N detektorok igényelnek. Ezért tomográfia kemény bremsstrahlung forrás prototípus elég terjedelmes, és amelynek számos detektorok.
Továbbá, amikor képalkotó nagy tárgyak esetén a forgalomba őket vízszintesen támogatja a tanulmány regisztrációs hiba lép fel sugárzás fan fény.
A célunk a jelen találmánnyal olyan ipari tomográf, amely lehetővé teszi, miközben a funkcionális eredmények (tomogram minőség és az idő átvételi) a prototípus szinten, hogy minimálisra csökkentsék az elemek száma az észlelési egység elérése mellett imager kompakt, mint egész, és javítja a megbízhatóságot a kutatás tárgyát kiküszöbölésével hibák az alátámasztások, amelyen a tárgy a forgalomba.
Tekintsük javasolt tomográf, ahol a ventilátor nyaláb kiterjed nem minden tárgy keresztmetszete, de csak a fele (2). A beolvasás történik forgatásával a tárgy keresztül 360 ° C. Nyilvánvaló, hogy egy körben kapott egy teljes adathalmazt a rekonstrukció tomogramokat. A kapott adatokat lehet újracsomagolta ventilátor nyaláb nyúlványok párhuzamos, majd rekonstruálni a tomogram. A javasolt tomográf felére csökkent érzékelők száma ugyanabban az felbontás és a felére csökken a távolság a forrástól a központja az objektum. pásztázási idő az egyik réteg is csökken. A tomográf prototípus fordulatonként kapunk kettős adathalmazt, mint a javasolt - egységes, de az eredmény a közelítés a forrás intenzitása növekszik 2-szer, hogy 4-szer, amely lehetővé teszi a 4-szeres növekedését pásztázási sebesség.
Az ugyanazon a statisztika javasolt tomográf igényel fele annyi idő alatt. Ezen túlmenően a javasolt tomográfia lapolvasó, a befolyása a elemek. Ezek az érvek a szkennelési sebesség érvényes, ha a legyező alakú nyaláb ugyanolyan intenzitású minden irányban. Valójában, a sugár bremsstrahlung megcélzott gázpedál szögletes és energiaelosztás, amely elég pontosan meghatározható a következő kifejezés (VP Kovalev másodlagos emissziós elektrongyorsítók - Atom izdat M., 1979. - 198 p.) .:
ahol k - az energia a kibocsátott foton (a továbbiakban: az energia van kifejezve dimenzió nélküli egységekben, normalizálva az elektron nyugalmi energiája) E0 - a kezdeti energia az elektron, T - target vastagsága (cm), ω0 - csökkentett szórási szög: (θ - közötti szög a foton irányok és a beeső elektron), n - a száma incidens elektronok, N0 - atomok száma 1 cm 3 a cél, ρ - target sűrűsége, g / cm 3. μ - lineáris gyengítési együtthatója fotonok a célanyag, - a jellemző a célanyag (volfrám), t „- közeli érték az optimális cél vastagsága (Tungsten t'≈2,5 g / cm 2).
A 3. ábra a szögfüggését az intenzitása a bremsstrahlung generált volfrám célpontot elektronok energiájú 10 MeV kapott (1) képletű. Az ábrán egy diagram az intenzitás minta kiterjesztett előre, és a sugarak egymástól a központi ± 10 °, az intenzitás a felére csökken.
A legtöbb statisztikai hiba a mérések a vetítési adatokat nyerünk a sugarak közepén áthaladó az objektum, mivel a cél itt a maximális vastagság és a legnagyobb sugárzási felszívódás történik. A javasolt tomográf közepén halad át az, hogy része a nyaláb, amely nem rendelkezik a legnagyobb intenzitással. Hogy értékelje a beolvasási ideje, hogy a fénysugár intenzitásának változása (az átmenet a szkennert a javasolt prototípus) ez a sugár közepén áthaladó. Tegyük fel, hogy az intenzitás szélén a ventilátor-nyaláb két szor kisebb, mint a központban. Ezután, amikor a teljesítmény közelítés 2-szer az intenzitás a észlelt sugárzás növeli 4-szer extrém ray a ventilátor, és egy központi. De most, a közepén a tárgy elhalad nem a központi sugár a ventilátor, és a végletekig. A nyaláb intenzitása középpontján átmenő az objektum, majd 2-szer több, mint a tomográf társaik. Következésképpen szerezni tomogram azonos statisztikai pontossága (double data set) a javasolt tomográf igényelnek egyidejűleg az MRI szkenner prototípus.
A bremsstrahlung gerenda teljes megoldás 15 ° Betatron rák 3 a periférián az intenzitást csökkentjük, 1,7-szer. Ha a gerendát használnak ilyen oldattal tomográf prototípus, és a javasolt, az utolsó érzékelők száma lesz 2-szer kisebb, mint a távolság a forrástól a központ a tárgy, a szükséges időt, hogy átvizsgálja a kisebb az ugyanilyen minőségű tomogramokat.
Hatékonyságának a tesztelésére a tomogram rekonstrukciós algoritmus szerint az érzékelő ventilátor-besugárzással egy fél területén a számítógépes szimulációs programot fejlesztettek, amely magában foglalja a kialakulását a vetítési adatok, legyező alakú nyúlvány átcsomagolást fele párhuzamos, a számítás és vizualizációs tomogram. A 4. ábra a tomogram nyert párhuzamos nyaláb adatok (A), a ventilátor (B), és a fele a ventilátor (V). Az első esetben, a rekonstrukció által végzett módszerrel szűrt visszavetítés párhuzamos kiemelkedések (Bevezetés a modern képalkotó / Szerkesztette Thorn és KS Šinková MV -. Kiev, Naukova Dumka, 1983, - .. 231), a második - a szűrt visszavetítés ventilátor nyúlványok (fentebb idézett munka), a harmadik esetben a fele végzett átcsomagolás ventilátor nyaláb nyúlványok párhuzamosan későbbi rekonstrukció, mint az első bekezdésben. Észrevehető minőségi különbségek metszetek nem figyelhető meg.
Így levonhatjuk az alábbi következtetéseket: a javasolt tomográf, ha összehasonlítjuk a technika állása kétszer csökkentett érzékelők száma és kétszer a távolság a forrás a tanulmányi központ tomografiruemogo objektumot, miközben a minőségi tomogram és szkennelési időt, és növeli a pontosságot megszüntetésével befolyásolja az elemek szkenner vízszintes elrendezése a vezérlő objektum.
Ipari szkenner forrást tartalmazó kemény bremsstrahlung szkenner, hogy csak forgómozgás, a detektáló egységet, a vezérlő számítógép program, azzal jellemezve, hogy a sugárforrás található, a tárgy a régióban, amely egy átfedési fan-besugárzást fél-metszetben az objektum a forgatás középpontja a periféria .