X射線探傷機(jī),X射線實(shí)時(shí)成像設(shè)備,工業(yè)CT現(xiàn)有X射線斷層掃描(XCT)、康普頓散射斷層掃描(CST)、穆斯堡爾效應(yīng)斷層掃描(MCT)等。
一個(gè)工業(yè)CT系統(tǒng)至少應(yīng)當(dāng)包括射線源,輻射探測(cè)器,樣品掃描系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(硬件和軟件)等。
1、X射線探傷機(jī),X射線實(shí)時(shí)成像設(shè)備,工業(yè)CT射線源的種類
射線源常用X射線機(jī)和直線加速器,統(tǒng)稱電子輻射發(fā)生器。X射線機(jī)的峰值射線能量和強(qiáng)度都是可調(diào)的,實(shí)際應(yīng)用的峰值射線能量范圍從幾KeV到450KeV;直線加速器的峰值射線能量一般不可調(diào),實(shí)際應(yīng)用的峰值射線能量范圍從1~16MeV,更高的能量雖可以達(dá)到,主要僅用于實(shí)驗(yàn)。電子輻射發(fā)生器的共同優(yōu)點(diǎn)是切斷電源以后就不再產(chǎn)生射線,這種內(nèi)在的安全性對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用是非常有益的。電子輻射發(fā)生器的焦點(diǎn)尺寸為幾微米到幾毫米。在高能電子束轉(zhuǎn)換為X射線的過(guò)程中,僅有小部分能量轉(zhuǎn)換為X射線,大部分能量都轉(zhuǎn)換成了熱,焦點(diǎn)尺寸越小,陽(yáng)極靶上局部功率密度越大,局部溫度也越高。實(shí)際應(yīng)用的功率是以陽(yáng)極靶可以長(zhǎng)期工作所能耐受的功率密度確定的。因此,小焦點(diǎn)乃至微焦點(diǎn)的的射線源的使用功率或*大電壓都要比大焦點(diǎn)的射線源低。電子輻射發(fā)生器的共同缺點(diǎn)是X射線能譜的多色性,這種連續(xù)能譜的X 射線會(huì)引起衰減過(guò)程中的能譜硬化,導(dǎo)致各種與硬化相關(guān)的偽像。
同位素輻射源的*大優(yōu)點(diǎn)是它的能譜簡(jiǎn)單,同時(shí)有消耗電能很少,設(shè)備體積小且相對(duì)簡(jiǎn)單,而且輸出穩(wěn)定的特點(diǎn)。但是其缺點(diǎn)是輻射源的強(qiáng)度低,為了提高源的強(qiáng)度必須加大源的體積,導(dǎo)致“焦點(diǎn)”尺寸增大。在工業(yè)CT中較少實(shí)際應(yīng)用。
同步輻射本來(lái)是連續(xù)能譜,經(jīng)過(guò)單色器選擇可以得到定向的幾乎單能的高強(qiáng)度X射線,因此可以做成高空間分辨率的CT系統(tǒng)。但是由于射線能量為20KeV到30KeV,實(shí)際只能用于檢測(cè)1mm左右的小樣品,用于一些特殊的場(chǎng)合。