Малоракурсная томография в науке и технике.

Представлены разработки малоракурсных томогафических систем для исследования структуры композиционных материалов, обнаружения дефектов и закладных элементов в неразъемных соединениях и изделиях.

Структурные и кинематические схемы малоракурсных томографических систем для исследования структуры ТТ.

Внешний вид систем томографической диагностики для исследования структуры материалов, обнаружения дефектов, интроскопии неразъемных изделий.

Кинематическая схема электромеханического опто - электронного сканера для считывания данных с рентгеновских снимков большого формата.

Оптико – механический сканер для считывания информации с большеформатных рентгеновских снимков.

Данная система предназначена для считывания информации с рентгеновских снимков формата 300 х 400 мм2 при разрешении до 0,01 мм, система представляет собой электромеханический сканер барабанного типа, с источником светового излучения в качестве которого могут служить низковольтные лампы накаливания, линейные газоразрядные лампы высокого давления, лазерные излучатели. Информация считывается либо малогабаритными ФЭУ, либо фотодиодными матрицами. Разработан вариант считывания с различных слоев рентгеновских снимков используемых при промышленной дефектоскопии. Управление параметрами считывания: скорость сканирования, разрешение, величина динамического диапазона входного сигнала осуществляется с помощью персонального компьютера, через плату сопряжения.

Кинематическая схема электромеханического оптико – электронного сканера для считывания 9 рентгеновских пленок - двумерных проекций исследуемого объекта.

Оптико механический сканер для считывания информации с 9 рентгеновских снимков одновременно/

Сканер позволяет считывать рентгеновские снимки (проекции) размеров (150 х 100) мм2 при разрешении 100 линий на мм, угловая скорость барабана 1 об/с. Его АЦП позволяет формировать 16, 32, 64 разрядные изображения (по амплитуде). Информация считывается тремя параллельными сфокусированными лазерными лучами (см. кинематическую схему), и регистрируется фотоэлектрическими умножителями, имеющими большой динамический диапазон. Блок усилителей видеосигналов содержит шумоподавляющие системы. В канале обработки видеосигналов проекций содержатся также блоки предварительной обработки информации и фильтрации. Электромеханика сканера управляется отдельным микропроцессором, что позволило получить достаточно высокие эксплуатационные характеристики. Для выбора требуемого сечения в сканер включен дополнительный монитор с малым разрешением позволяющий отслеживать качество фильтрации, сигналов, наблюдать томограммы в данном сечении невысокого разрешения, что дает возможность сформировать оптимальный алгоритм реконструкции требуемого сечения.

Один из вариантов схемы сопряжения электромеханического сканера с персональным компьютеров.

Примеры малоракурсных томограмм полученных с помощью описанного сканера (см.выше)

образцов композиционных материалов, полученной с помощью сканера для считывания данных с 9 изображений проекций. На правом рисунке заметно влияние радиальных артефактов, что обусловлено недостаточной интерполяцией количества проекций, к недостаткам изображения слева следует отнести неэффективную интерполяцию промежуточных отсчетов в каждой исходной проекции.

Кинематическая схема радиометрического сцинтиляционного сканера для исследования крупно габаритных изделий.

Радиометрический сцинтиляционный сканер малоракурсного томографа для исследования крупно габаритных изделий.

.

Основные технические характеристики

сцинтиляционного сканера малоракурсного томографа для исследования крупно габаритных изделий:

зона сканирования (800 х 900) мм2, диаметр коллиматора центрального детектора 6 мм, скорость перемещения по вертикали 0, 05 м/с, скорость перемещения по горизонтали (средняя) 0,01 м/с, максимальная энергия тормозного излучения регистрируемая блоком детекторов до 8 Мэв, максимальная толщина просвечивания материала с эквивалентом плотности 2,3 г/см3 до 0, 8 м, количество двумерных проекций может быть выбрано от 6 до 24, параметрами сканирования можно управлять через персональный компьютер, с котрым сканер связан отдельной платой сопряжения, сигналы с детекторов поступают на РС через другую плату сопряжения.

В веерном пучке излучения при контроле крупногабаритных изделий необходимо автоматически ориентировать сцинтиляционные детекторы таким образом, что бы ось коллиматора была коллиниарна пучку фотонов, для этой цели в рассматриваемой системе предусмотрены четыре детектора ориентации.

Пример послойной 3D-реконструкции стального эталона в ж/б фантоме показан на рисунке ниже.

3D-реконструкция пространственного поля излучения интенсивности малогабаритного бетатрона (энергия 6 Мэв).

Для сканирующих систем иногда целесообразно применять в качестве детекторов ФЭУ, например в сцинтиляционных детекторах рентгеновского излучения, для их питания нами разработан специальный прецизионный высоковольтный источник питания (более подробно см. статью О.В. Филонин, В.В. Панин Малогабаритный высоковольтный источник питания, ПТЭ, №4, 1980)

При использовании представленных материалов, ссылка на сайт автора обязательна.