Histoire de développement des équipements d'imagerie à rayons X et leurs avantages et inconvénients techniques

Histoire de développement des équipements d'imagerie à rayons X et leurs avantages et inconvénients techniques

Actuellement, il existe trois principaux types d’équipements de contrôle non destructif à rayons X sur le marché.: radiographie calculée (CR) , radiographie numérique (DR) , Et technologie traditionnelle d'imagerie sur film radiographique . Chacun d’eux a ses propres avantages, mais avec le développement de la technologie, les systèmes DR deviennent progressivement courants.

Ci-dessous, nous discuterons en détail des avantages, des inconvénients et des différences de ces trois technologies.

Aperçu des principes techniques

1. Système d'imagerie DR à rayons X DR, ou système de radiographie numérique est une technologie qui convertit directement les rayons X en signaux numériques. Il utilise un détecteur à écran plat (tel que CCD, silicium amorphe, sélénium amorphe, etc.) comme extrémité de réception, et lorsque les rayons X sont irradiés sur le détecteur, le circuit à cristaux du détecteur convertira rapidement les photons de rayons X en Courant numérique, puis produire une image numérique claire. Ce processus de changement est rapide et efficace, ce qui améliore considérablement l'efficacité de l'inspection.

2. Système d'imagerie CR CR, ou radiographie informatisée est une technique de conversion indirecte. Il utilise une plaque à mémoire comme détecteur de rayons X et, lorsque la plaque à mémoire est irradiée par des rayons X, elle émet une fluorescence et stocke les images latentes formées par les changements d'intensité des rayons X. Ensuite, grâce à l'excitation laser du scanner, le signal d'image latent est converti en lumière visible, qui est ensuite traitée par le système optoélectronique et finalement transformée en image sur l'ordinateur. Cependant, la perte d’énergie des rayons X est importante au cours de ce processus et le signal d’image latent se dégradera avec le temps, affectant la qualité de l’image.

3. Technologie d'imagerie sur film radiographique est une méthode d’imagerie traditionnelle. Lorsqu'un rayon X frappe la couche d'émulsion du film, les cristaux d'halogénure d'argent de la couche d'émulsion réagissent chimiquement et fusionnent pour former une image. Plus il y a de lumière, plus les cristaux fusionnent étroitement et plus l’image sera claire. Cependant, cette méthode dépend de la qualité et des conditions d’exposition du film, et les étapes de traitement ultérieures sont fastidieuses.

Comparaison des avantages et des inconvénients techniques

1. Latitude d'exposition DR et CR ont une large latitude d'exposition grâce à l'utilisation de la technologie numérique, qui permet d'obtenir une bonne qualité d'image dans différentes conditions. La technologie d’imagerie cinématographique, en revanche, nécessite des conditions d’exposition plus élevées et présente une tolérance relativement étroite.

2. Système CR de résolution d'image : en raison de limitations structurelles, les particules de phosphore présentes dans la clé à image provoqueront une diffusion des rayons X et réduiront la résolution de l'image. De plus, la lumière d’excitation du scanner est diffusée, ce qui rend l’image encore plus floue. Système DR : pas de flou optique, la clarté de l'image est principalement déterminée par la taille des pixels. Sa haute résolution spatiale et ses riches fonctions de post-traitement d'image permettent au système DR d'obtenir des résultats de diagnostic plus satisfaisants. Imagerie cinématographique : un film de haute qualité peut atteindre une très haute résolution, mais le processus de traitement est complexe et coûteux.

3. Dose d'exposition Le système DR peut obtenir directement des données d'image numérique et la dose d'exposition est relativement faible. Cependant, le système CR nécessite une dose d'exposition élevée en raison de la nécessité de lire le signal d'image latent et de l'atténuation du signal. Les techniques d'imagerie cinématographique nécessitent également des doses d'exposition plus élevées pour obtenir des images claires.

4. Bruit Il existe plusieurs sources de bruit dans le système CR, qui affectent la qualité de l'image. Le système DR réduit le bruit solidien en récupérant automatiquement le réseau de détecteurs, ce qui se traduit par un rapport signal/bruit plus élevé.

5. Système Workflow CR : le processus de génération d’images est complexe et prend du temps. Système DR : L'image peut être obtenue peu de temps après l'exposition et l'efficacité du travail est élevée. Imagerie cinématographique : elle doit passer par plusieurs étapes telles que le développement et la fixation pour former une image visible.

6. Le système DR d'intégration réseau convertit directement les images numériques et prend en charge le protocole standard DICOM3.0, qui présente des caractéristiques d'intégration réseau plus fortes. Le système CR peut également être mis en réseau, mais il est relativement faible. La technologie d’imagerie cinématographique ne permet pas une intégration directe au réseau.

7. Jugement des défauts L'évaluation de la technologie d'imagerie cinématographique repose sur un jugement manuel, qui est très subjectif et demande beaucoup de travail. Bien que les systèmes DR et CR puissent aider au jugement automatique, ils ne sont pas encore pleinement matures. Cependant, dans certains secteurs, comme celui de l'inspection des cartes PCB, des systèmes de jugement automatique ont été utilisés.

8. Stockage d'images Stockage, gestion et périssabilité traditionnels des films. Les systèmes DR et CR utilisent la fonction de stockage massif de l'ordinateur pour réaliser une gestion numérique, ce qui facilite grandement la conservation et l'interrogation des images.

9. Coûts d'équipement En termes de coûts d'équipement, pour les grandes entreprises, l'investissement initial dans un système d'imagerie numérique (tel qu'un système DR) nécessite une dépense importante. Cependant, ce coût deviendra progressivement avantageux au fil du temps. En règle générale, dans un délai d'un à deux ans, les entreprises peuvent récupérer cet investissement en économisant de l'argent sur les films et en augmentant l'efficacité de la production. À long terme, le coût total d’un système d’imagerie numérique est bien inférieur au coût d’une utilisation continue de la technologie d’imagerie sur film. En effet, la technologie d'imagerie numérique réduit la consommation de consommables tels que les films et les fluides de traitement, tout en réduisant également les coûts de stockage, de gestion et de transport.

10. Avantages environnementaux En termes de protection de l'environnement, les systèmes CR et DR présentent des avantages significatifs par rapport aux techniques traditionnelles d'imagerie sur film radiologique. Le processus de traitement du film produit non seulement une grande quantité d’eaux usées industrielles, mais peut également contenir des substances nocives telles que des métaux lourds, qui peuvent polluer l’environnement. La technologie d'imagerie numérique évite complètement ce problème, car elle ne nécessite pas de développement de film et ne produit donc pas d'eaux usées nocives, ce qui est bon pour la protection de l'environnement et le développement durable. Avec l’attention croissante portée aux questions de protection de l’environnement dans le monde, cet avantage de la technologie d’imagerie numérique deviendra de plus en plus important.

Conclusion En résumé, du point de vue de l'adaptation à l'environnement de production moderne et du développement à long terme, la technologie d'imagerie numérique (en particulier le système DR) présente de nombreux avantages par rapport à la technologie d'imagerie cinématographique traditionnelle. Bien que l'imagerie cinématographique puisse encore présenter certains avantages sous certains aspects (tels que l'évaluation subjective de la qualité de l'image), sa vitesse d'imagerie, son efficacité de travail, sa rentabilité et ses performances environnementales sont loin de répondre aux besoins de la production moderne. Avec le développement et la vulgarisation continus de la haute technologie, la technologie d'imagerie numérique remplace progressivement la technologie d'imagerie cinématographique et devient le courant dominant dans le domaine des tests non destructifs industriels. Dans le domaine où les systèmes DR peuvent être appliqués, les perspectives de marché des technologies d’imagerie sur film CR et à rayons X sont relativement floues et pourraient progressivement disparaître du marché à l’avenir.