工業(yè)CT無(wú)損檢測(cè)的主要性能指標(biāo)
工業(yè)CT(ICT)就是計(jì)算機(jī)層析照相或稱(chēng)工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描成象。雖然層析成象有關(guān)理論的有關(guān)數(shù)學(xué)理論早來(lái)在1917年由J.Radon提出,但只是在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后并與放射學(xué)科結(jié)合后才成為一門(mén)新的成象技術(shù)。在工業(yè)方面特別是在無(wú)損檢測(cè)(NDT)與無(wú)損評(píng)價(jià)源(NDE)領(lǐng)域更加顯示出其獨(dú)特之處。
因此,國(guó)際無(wú)損檢測(cè)界把工業(yè)CT稱(chēng)為最佳的無(wú)損檢測(cè)手段。進(jìn)入百80年代以來(lái),國(guó)際上主要的工業(yè)化國(guó)家已把X射線或γ射線的ICT用于航天、航度空、軍事、冶金、機(jī)械、石油、電力、地質(zhì)、考古等部門(mén)的NDT和NDE,檢測(cè)對(duì)象有導(dǎo)彈、火箭發(fā)動(dòng)知機(jī)、軍用密封組件、核廢料、石油巖芯、計(jì)算機(jī)芯片、精密鑄件與鍛件、汽車(chē)輪胎、陶瓷及復(fù)合材料、海關(guān)毒品、考古化石等。我國(guó)90年代也已逐步把ICT技術(shù)用于工業(yè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì)道ICT更是得到了進(jìn)一步發(fā)展已成為一種重要的先進(jìn)無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)。
制造工業(yè)CT最初的目的,是解決用其他無(wú)損檢測(cè)方法檢查不出或檢測(cè)效果不佳的問(wèn)題。很自然,使用者最關(guān)心的顯然是用 CT能夠檢測(cè)出的各種缺陷的最小尺寸。然而由于實(shí)際問(wèn)題的復(fù)雜性,各種實(shí)際條件下的缺陷難以嚴(yán)格描述。為了能比較不同 CT系統(tǒng)的性能引入了空間分辨率和密度分辨率的概念
密度分辨率又叫對(duì)比度分辨率,是分辨給定面積上映射到 CT圖像上射線衰減系數(shù)差別的能力,和醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的低對(duì)比度分辨力的概念非常接近,取決于 CT圖像噪聲水平。
前面已經(jīng)提到,低對(duì)比度可探能力( LCD )是CT和常規(guī)射線照相之間的關(guān)鍵區(qū)別,這個(gè)特性是 CT在臨床上迅速得到接受的一個(gè)主要因素。工業(yè) CT的情況也差不多,材料中缺陷能否被發(fā)現(xiàn)主要取決于這一技術(shù)指標(biāo),而不是空間分辨率。
密度分辨能力的測(cè)定也可以用我國(guó)軍標(biāo)推薦的方法,即統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模體的CT圖像上給定尺寸方塊 CT 值,求出標(biāo)準(zhǔn)偏差,采用三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為密度分辨能力表示 95 %以上的可信度。密度分辨能力也有一些傳統(tǒng)的測(cè)定方法,如利用部分體積效應(yīng)形成不同平均密度的方法,或制備不同密度的液體試件或固體試件的測(cè)試方法。
但是液體試件多用鹽水制備,密度值往往與工業(yè) CT檢測(cè)對(duì)象相差甚遠(yuǎn)。固體試件又往往因?yàn)槌煞植煌?,輻射密度與材料密度有時(shí)并役有簡(jiǎn)單對(duì)應(yīng)關(guān)系,同種材料(如石墨)本身各部分密度又未必均勻,都容易引起誤會(huì),在實(shí)際應(yīng)用中需要特別注意。