Поделиться историей разработки рентгеновского оборудования

История развития рентгеновского оборудования, его технические преимущества и недостатки

В настоящее время на рынке существует три основных типа оборудования для рентгеновского неразрушающего контроля.: компьютерная рентгенография (КР) , цифровая рентгенография (ДР) , И традиционная технология рентгеновской пленки . У каждой из них есть свои достоинства, но с развитием технологий системы аварийного восстановления постепенно становятся мейнстримом.

Ниже мы подробно обсудим преимущества, недостатки и различия этих трех технологий.

Обзор технических принципов

1. Система рентгеновской визуализации DR или система цифровой радиографии — это технология, которая напрямую преобразует рентгеновские лучи в цифровые сигналы. Он использует детектор с плоской панелью (например, ПЗС-матрицу, аморфный кремний, аморфный селен и т. д.) в качестве приемной стороны, и когда рентгеновские лучи облучаются детектором, кристаллическая схема детектора быстро преобразует рентгеновские фотоны в цифровой ток, а затем создать четкое цифровое изображение. Этот процесс переключения является быстрым и эффективным, что значительно повышает эффективность контроля.

2. Система визуализации CR CR или компьютерная рентгенография это метод косвенного преобразования. Он использует пластину изображения в качестве детектора рентгеновского излучения, и когда пластина изображения облучается рентгеновскими лучами, она флуоресцирует и сохраняет скрытые изображения, сформированные изменениями интенсивности рентгеновских лучей. После этого посредством лазерного возбуждения сканера сигнал скрытого изображения преобразуется в видимый свет, который затем обрабатывается оптико-электронной системой и окончательно формируется в изображение на компьютере. Однако во время этого процесса потери энергии рентгеновских лучей велики, и скрытый сигнал изображения со временем затухает, влияя на качество изображения.

3. Технология рентгеновской пленки Это традиционный метод визуализации. Когда рентгеновские лучи попадают на эмульсионный слой пленки, кристаллы галогенида серебра в эмульсионном слое вступают в химическую реакцию и сливаются, образуя изображение. Чем больше света, тем плотнее слипаются кристаллы и тем четче будет изображение. Однако этот метод зависит от качества и условий экспонирования пленки, а последующие этапы обработки являются трудоемкими.

Сравнение технических преимуществ и недостатков

1. Exposure Latitude DR и CR имеют широкий диапазон экспозиции благодаря использованию цифровых технологий, позволяющих добиться хорошего качества изображения в различных условиях. С другой стороны, технология формирования изображения на пленке требует более высоких условий экспонирования и имеет относительно узкий допуск.

2. Система CR с разрешением изображения: из-за структурных ограничений частицы фосфора в ключе изображения вызывают рассеяние рентгеновских лучей и снижают разрешение изображения. Кроме того, возбуждающий свет сканера рассеивается, что еще больше размывает изображение. Система DR: нет оптического размытия, четкость изображения в основном определяется размером пикселей. Высокое пространственное разрешение и богатые функции постобработки изображений позволяют системе DR получать более удовлетворительные диагностические результаты. Визуализация пленки: высококачественная пленка может достигать очень высокого разрешения, но процесс обработки сложен и дорог.

3. Экспозиционная доза Система DR может напрямую получать данные цифрового изображения, а экспозиционная доза относительно невелика. Однако система CR требует высокой экспозиционной дозы из-за необходимости считывания сигнала скрытого изображения и его затухания. Методы формирования изображения на пленке также требуют более высоких доз воздействия для получения четких изображений.

4. Шум В системе CR имеется несколько источников шума, которые влияют на качество изображения. Система DR снижает корпусной шум за счет автоматического восстановления массива детекторов, что приводит к более высокому соотношению сигнал/шум.

5. Система Workflow CR: Процесс создания изображения сложен и требует много времени. Система DR: изображение можно получить через короткое время после экспозиции, эффективность работы высока. Визуализация пленки: для формирования видимого изображения необходимо пройти несколько этапов, таких как проявка и фиксация.

6. Сетевая интеграция Система DR напрямую преобразует цифровые изображения и поддерживает стандартный протокол DICOM3.0, который имеет более сильные характеристики сетевой интеграции. Система CR также может быть объединена в сеть, но она относительно слаба. Технология формирования изображения пленки не допускает прямой интеграции в сеть.

7. Оценка дефектов Оценка технологии создания пленочных изображений основана на ручном оценивании, которое является весьма субъективным и трудоемким. Хотя системы DR и CR могут помочь в принятии автоматических решений, они еще не полностью развиты. Однако в некоторых отраслях, таких как проверка печатных плат, используются автоматические системы оценки.

8. Хранение изображений Традиционное хранение, управление и уничтожение пленок. Системы DR и CR используют огромную функцию хранения данных компьютера для обеспечения цифрового управления, что значительно облегчает сохранение и запрос изображений.

9. Затраты на оборудование Что касается стоимости оборудования, то для крупных предприятий первоначальные инвестиции в систему цифровой обработки изображений (например, систему цифровой регистрации) действительно требуют значительных затрат. Однако со временем эта стоимость постепенно станет выгодной. Обычно в течение короткого периода от одного до двух лет компании могут окупить эти инвестиции за счет экономии средств на пленке и повышения эффективности производства. В долгосрочной перспективе общая стоимость системы цифрового изображения намного ниже, чем стоимость постоянного использования технологии формирования изображения на пленке. Это связано с тем, что технология цифровой обработки изображений снижает потребление расходных материалов, таких как пленка и технологические жидкости, а также снижает затраты на хранение, управление и транспортировку.

10. Экологические преимущества С точки зрения защиты окружающей среды системы CR и DR имеют значительные преимущества перед традиционными методами рентгеновской пленки. В процессе обработки пленки не только образуется большое количество промышленных сточных вод, но также могут содержаться вредные вещества, такие как тяжелые металлы, которые могут вызвать загрязнение окружающей среды. Технология цифровой обработки изображений полностью позволяет избежать этой проблемы, поскольку она не требует проявления пленки и, следовательно, не производит вредных сточных вод, что полезно для защиты окружающей среды и устойчивого развития. С ростом внимания к вопросам защиты окружающей среды во всем мире это преимущество технологии цифровой обработки изображений будет становиться все более заметным.

Заключение Таким образом, с точки зрения адаптации к современной производственной среде и долгосрочного развития, технология цифровой обработки изображений (особенно система DR) имеет много преимуществ по сравнению с традиционной технологией обработки изображений пленки. Хотя получение изображения с пленки все еще может иметь определенные преимущества в некоторых аспектах (например, в субъективной оценке качества изображения), скорость получения изображения, эффективность работы, экономическая эффективность и экологические характеристики далеки от удовлетворения потребностей современного производства. Благодаря постоянному развитию и популяризации высоких технологий технология цифровой обработки изображений постепенно заменяет технологию создания изображений на пленке и становится основным направлением в области промышленного неразрушающего контроля. В области, где могут применяться системы цифровой регистрации, рыночные перспективы технологий получения изображений с помощью CR и рентгеновской пленки относительно неясны, и в будущем они могут постепенно исчезнуть с рынка.