História de desenvolvimento de equipamentos de imagem de raios X e suas vantagens e desvantagens técnicas

História de desenvolvimento de equipamentos de imagem de raios X e suas vantagens e desvantagens técnicas

Atualmente, existem três tipos principais de equipamentos de testes não destrutivos de raios X no mercado: radiografia computadorizada (CR) , radiografia digital (DR) , E tecnologia tradicional de imagem de filme de raios X . Cada um deles tem seus próprios méritos, mas com o desenvolvimento da tecnologia, os sistemas de DR estão gradualmente se tornando populares.

A seguir, discutiremos detalhadamente as vantagens, desvantagens e diferenças dessas três tecnologias.

Visão Geral dos Princípios Técnicos

1. Sistema de imagem DR de raios X DR ou sistema de radiografia digital é uma tecnologia que converte diretamente raios X em sinais digitais. Ele usa um detector de tela plana (como CCD, silício amorfo, selênio amorfo, etc.) como extremidade receptora, e quando os raios X são irradiados no detector, o circuito de cristal no detector converterá rapidamente fótons de raios X em corrente digital e, em seguida, produzir uma imagem digital nítida. Este processo de troca é rápido e eficiente, o que melhora muito a eficiência da inspeção.

2. CR Imaging System CR ou Radiografia Computadorizada é uma técnica de conversão indireta. Ele usa uma placa de imagem como detector de raios X e, quando a placa de imagem é irradiada com raios X, ela fluoresce e armazena imagens latentes formadas por mudanças na intensidade dos raios X. Em seguida, por meio da excitação a laser do scanner, o sinal da imagem latente é convertido em luz visível, que é então processada pelo sistema optoeletrônico e finalmente transformada em imagem no computador. No entanto, a perda de energia dos raios X é grande durante este processo, e o sinal latente da imagem irá decair com o tempo, afetando a qualidade da imagem.

3. Tecnologia de imagem de filme de raios X é um método de imagem tradicional. Quando um raio X atinge a camada de emulsão do filme, os cristais de haleto de prata na camada de emulsão reagem quimicamente e se aglutinam para formar uma imagem. Quanto mais luz houver, mais compactos serão os cristais e mais nítida será a imagem. No entanto, este método depende da qualidade e das condições de exposição do filme, e as etapas de processamento subsequentes são complicadas.

Comparação de vantagens e desvantagens técnicas

1. Latitude de exposição DR e CR possuem ampla latitude de exposição devido ao uso de tecnologia digital, que pode atingir boa qualidade de imagem em diferentes condições. A tecnologia de imagem cinematográfica, por outro lado, requer condições de exposição mais elevadas e tem uma tolerância relativamente estreita.

2. Sistema CR de resolução de imagem: Devido a limitações estruturais, as partículas de fósforo na chave de imagem causarão dispersão de raios X e reduzirão a resolução da imagem. Além disso, a luz de excitação do scanner é espalhada, desfocando ainda mais a imagem. Sistema DR: sem desfoque óptico, a clareza da imagem é determinada principalmente pelo tamanho do pixel. Sua alta resolução espacial e ricas funções de pós-processamento de imagens permitem que o sistema DR obtenha resultados diagnósticos mais satisfatórios. Imagem de filme: Filme de alta qualidade pode atingir resolução muito alta, mas o processo de processamento é complexo e caro.

3. Dose de exposição O sistema DR pode obter dados de imagem digital diretamente e a dose de exposição é relativamente baixa. Porém, o sistema CR possui uma exigência de alta dose de exposição devido à necessidade de leitura do sinal da imagem latente e da atenuação do sinal. As técnicas de imagem em filme também requerem doses de exposição mais altas para obter imagens nítidas.

4. Ruído Existem múltiplas fontes de ruído no sistema CR, que afetam a qualidade da imagem. O sistema DR reduz o ruído transmitido pela estrutura recuperando automaticamente o conjunto de detectores, resultando em uma relação sinal-ruído mais alta.

5. Sistema CR de fluxo de trabalho: O processo de geração de imagens é complexo e demorado. Sistema DR: A imagem pode ser obtida em pouco tempo após a exposição e a eficiência do trabalho é alta. Imagem de filme: precisa passar por várias etapas, como revelação e fixação, para formar uma imagem visível.

6. O sistema DR de integração de rede converte diretamente imagens digitais e suporta o protocolo padrão DICOM3.0, que possui características de integração de rede mais fortes. O sistema CR também pode ser conectado em rede, mas é relativamente fraco. A tecnologia de imagem de filme não permite integração direta em rede.

7. Julgamento de defeitos A avaliação da tecnologia de imagem de filme depende de julgamento manual, que é altamente subjetivo e trabalhoso. Embora os sistemas de DR e RC possam ajudar no julgamento automático, ainda não estão totalmente maduros. No entanto, em algumas indústrias, como a inspeção de placas PCB, têm sido utilizados sistemas de julgamento automático.

8. Armazenamento de imagens Armazenamento, gerenciamento e perecibilidade tradicionais de filmes. Os sistemas DR e CR utilizam a função de armazenamento massivo do computador para realizar o gerenciamento digital, o que facilita muito a preservação e consulta de imagens.

9. Custos de equipamento Em termos de custos de equipamento, para grandes empresas, o investimento inicial num sistema de imagem digital (como um sistema DR) exige uma despesa significativa. No entanto, este custo tornar-se-á gradualmente vantajoso ao longo do tempo. Normalmente, num curto período de um a dois anos, as empresas podem recuperar este investimento poupando dinheiro em filmes e aumentando a eficiência da produção. No longo prazo, o custo total de um sistema de imagem digital é muito inferior ao custo do uso contínuo da tecnologia de imagem em filme. Isso ocorre porque a tecnologia de imagem digital reduz o consumo de consumíveis, como filmes e fluidos de processamento, ao mesmo tempo que reduz o custo de armazenamento, gerenciamento e transporte.

10. Vantagens Ambientais Em termos de proteção ambiental, os sistemas CR e DR apresentam vantagens significativas sobre as técnicas tradicionais de geração de imagens de filmes de raios X. O processo de processamento de filmes não só produz uma grande quantidade de águas residuais industriais, mas também pode conter substâncias nocivas, como metais pesados, que podem causar poluição ao meio ambiente. A tecnologia de imagem digital evita completamente este problema, pois não requer revelação de filme e, portanto, não produz águas residuais prejudiciais, o que é bom para a proteção ambiental e o desenvolvimento sustentável. Com a crescente atenção dada às questões de protecção ambiental em todo o mundo, esta vantagem da tecnologia de imagem digital tornar-se-á cada vez mais proeminente.

Conclusão Em resumo, do ponto de vista da adaptação ao ambiente de produção moderno e do desenvolvimento a longo prazo, a tecnologia de imagem digital (especialmente o sistema DR) tem muitas vantagens sobre a tecnologia tradicional de imagem de filme. Embora a imagem em filme ainda possa ter certas vantagens em alguns aspectos (como avaliação subjetiva da qualidade da imagem), sua velocidade de imagem, eficiência de trabalho, economia e desempenho ambiental estão longe de atender às necessidades da produção moderna. Com o contínuo desenvolvimento e popularização da alta tecnologia, a tecnologia de imagem digital está gradualmente substituindo a tecnologia de imagem de filme e se tornando a principal tendência no campo de testes não destrutivos industriais. No campo onde os sistemas DR podem ser aplicados, as perspectivas de mercado para as tecnologias de imagem de filme CR e de raios X são relativamente pouco claras e podem desaparecer gradualmente do mercado no futuro.