Historia del desarrollo de equipos de imágenes de rayos X y sus ventajas y desventajas técnicas

Historia del desarrollo de equipos de imágenes de rayos X y sus ventajas y desventajas técnicas

Actualmente, existen tres tipos principales de equipos de ensayos no destructivos de rayos X en el mercado.: radiografía computarizada (CR) , radiografía digital (DR) , Y tecnología tradicional de imágenes de películas de rayos X . Cada uno de ellos tiene sus propios méritos, pero con el desarrollo de la tecnología, los sistemas de recuperación ante desastres se están generalizando gradualmente.

A continuación, analizaremos en detalle las ventajas, desventajas y diferencias de estas tres tecnologías.

Descripción general de los principios técnicos

1. Sistema de imágenes DR de rayos X DR o sistema de radiografía digital es una tecnología que convierte directamente los rayos X en señales digitales. Utiliza un detector de panel plano (como CCD, silicio amorfo, selenio amorfo, etc.) como extremo receptor, y cuando se irradian rayos X en el detector, el circuito de cristal del detector convertirá rápidamente los fotones de rayos X en corriente digital y luego producir una imagen digital clara. Este proceso de cambio es rápido y eficiente, lo que mejora enormemente la eficiencia de la inspección.

2. Sistema de imágenes CR CR o radiografía computarizada Es una técnica de conversión indirecta. Utiliza una placa de imagen como detector de rayos X y, cuando la placa de imagen se irradia con rayos X, emite fluorescencia y almacena imágenes latentes formadas por cambios en la intensidad de los rayos X. Después de eso, a través de la excitación láser del escáner, la señal de la imagen latente se convierte en luz visible, que luego es procesada por el sistema optoelectrónico y finalmente forma una imagen en la computadora. Sin embargo, la pérdida de energía de los rayos X es grande durante este proceso y la señal de la imagen latente decaerá con el tiempo, afectando la calidad de la imagen.

3. Tecnología de imágenes de películas de rayos X Es un método de imagen tradicional. Cuando un rayo X incide en la capa de emulsión de la película, los cristales de haluro de plata en la capa de emulsión reaccionan químicamente y se fusionan para formar una imagen. Cuanta más luz haya, más se fusionarán los cristales y más clara será la imagen. Sin embargo, este método depende de la calidad y las condiciones de exposición de la película, y los pasos de procesamiento posteriores son engorrosos.

Comparación de ventajas y desventajas técnicas.

1. Latitud de exposición DR y CR tienen una amplia latitud de exposición debido al uso de tecnología digital, que puede lograr una buena calidad de imagen en diferentes condiciones. La tecnología de imágenes cinematográficas, por otro lado, requiere condiciones de exposición más altas y tiene una tolerancia relativamente estrecha.

2. Sistema CR de resolución de imagen: debido a limitaciones estructurales, las partículas de fósforo en la llave de imagen causarán dispersión de rayos X y reducirán la resolución de la imagen. Además, la luz de excitación del escáner se dispersa, lo que emborrona aún más la imagen. Sistema DR: sin desenfoque óptico, la claridad de la imagen está determinada principalmente por el tamaño de los píxeles. Su alta resolución espacial y sus ricas funciones de posprocesamiento de imágenes permiten que el sistema DR obtenga resultados de diagnóstico más satisfactorios. Imagen de película: una película de alta calidad puede alcanzar una resolución muy alta, pero el proceso de procesamiento es complejo y costoso.

3. Dosis de exposición El sistema DR puede obtener directamente datos de imágenes digitales y la dosis de exposición es relativamente baja. Sin embargo, el sistema CR tiene un requisito de dosis de exposición alta debido a la necesidad de leer la señal de la imagen latente y la atenuación de la señal. Las técnicas de imagen cinematográfica también requieren dosis de exposición más altas para obtener imágenes claras.

4. Ruido Hay múltiples fuentes de ruido en el sistema CR que afectan la calidad de la imagen. El sistema DR reduce el ruido transmitido por la estructura al recuperar automáticamente el conjunto de detectores, lo que da como resultado una relación señal-ruido más alta.

5. Sistema Workflow CR: el proceso de generación de imágenes es complejo y requiere mucho tiempo. Sistema DR: la imagen se puede obtener poco tiempo después de la exposición y la eficiencia del trabajo es alta. Imagen de película: debe pasar por varios pasos, como el revelado y la fijación, para formar una imagen visible.

6. El sistema DR de integración de red convierte directamente imágenes digitales y admite el protocolo estándar DICOM3.0, que tiene características de integración de red más sólidas. El sistema CR también puede conectarse en red, pero es relativamente débil. La tecnología de imágenes cinematográficas no permite la integración directa en la red.

7. Juicio de defectos La evaluación de la tecnología de imágenes cinematográficas se basa en el juicio manual, que es muy subjetivo y requiere mucha mano de obra. Aunque los sistemas DR y CR pueden ayudar a realizar juicios automáticos, aún no están completamente maduros. Sin embargo, en algunas industrias, como la inspección de placas de PCB, se han utilizado sistemas de evaluación automática.

8. Almacenamiento de imágenes Almacenamiento, gestión y caducidad tradicionales de películas. Los sistemas DR y CR utilizan la función de almacenamiento masivo del ordenador para lograr una gestión digital, lo que facilita enormemente la conservación y consulta de imágenes.

9. Costos de equipo En términos de costos de equipo, para las grandes empresas, la inversión inicial en un sistema de imágenes digitales (como un sistema DR) requiere un gasto significativo. Sin embargo, este costo gradualmente se volverá ventajoso con el tiempo. Normalmente, en un corto período de uno o dos años, las empresas pueden recuperar esta inversión ahorrando dinero en películas y aumentando la eficiencia de la producción. A largo plazo, el coste total de un sistema de imágenes digitales es mucho menor que el coste de utilizar tecnología de imágenes cinematográficas de forma continua. Esto se debe a que la tecnología de imágenes digitales reduce el consumo de consumibles como películas y fluidos de procesamiento, al tiempo que reduce el costo de almacenamiento, gestión y transporte.

10. Ventajas ambientales En términos de protección ambiental, los sistemas CR y DR tienen ventajas significativas sobre las técnicas tradicionales de obtención de imágenes con películas de rayos X. El proceso de procesamiento de películas no solo produce una gran cantidad de aguas residuales industriales, sino que también puede contener sustancias nocivas como metales pesados, que pueden provocar contaminación al medio ambiente. La tecnología de imagen digital evita por completo este problema, ya que no requiere revelado de película y, por lo tanto, no produce aguas residuales nocivas, lo que es bueno para la protección del medio ambiente y el desarrollo sostenible. Con la creciente atención prestada a las cuestiones de protección ambiental en todo el mundo, esta ventaja de la tecnología de imágenes digitales será cada vez más prominente.

Conclusión En resumen, desde la perspectiva de la adaptación al entorno de producción moderno y el desarrollo a largo plazo, la tecnología de imágenes digitales (especialmente el sistema DR) tiene muchas ventajas sobre la tecnología de imágenes cinematográficas tradicionales. Aunque la imagen cinematográfica aún puede tener ciertas ventajas en algunos aspectos (como la evaluación subjetiva de la calidad de la imagen), su velocidad de imagen, eficiencia en el trabajo, rentabilidad y desempeño ambiental están lejos de satisfacer las necesidades de la producción moderna. Con el continuo desarrollo y popularización de la alta tecnología, la tecnología de imágenes digitales está reemplazando gradualmente a la tecnología de imágenes de películas y se está convirtiendo en la corriente principal en el campo de las pruebas industriales no destructivas. En el campo donde se pueden aplicar los sistemas DR, las perspectivas de mercado para las tecnologías de imágenes de películas de rayos X y CR son relativamente confusas y es posible que desaparezcan gradualmente del mercado en el futuro.