เรื่องราวการพัฒนาอุปกรณ์ถ่ายภาพรังสีเอกซ์ รวมถึงข้อดีและข้อเสียทางเทคนิค

เรื่องราวการพัฒนาอุปกรณ์ถ่ายภาพรังสีเอกซ์ รวมถึงข้อดีและข้อเสียทางเทคนิค

ปัจจุบันมีอุปกรณ์ทดสอบเอ็กซเรย์แบบไม่ทำลายหลักๆ สามประเภทในท้องตลาด: การถ่ายภาพรังสีคอมพิวเตอร์ (CR) , การถ่ายภาพรังสีดิจิตอล (DR) , และ เทคโนโลยีการถ่ายภาพฟิล์มเอ็กซ์เรย์แบบดั้งเดิม . แต่ละระบบมีข้อดีของตัวเอง แต่ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี ระบบ DR จึงค่อยๆ กลายเป็นกระแสหลัก

ด้านล่างนี้เราจะพูดถึงข้อดีและข้อเสียและความแตกต่างของเทคโนโลยีทั้งสามนี้โดยละเอียด

ภาพรวมของหลักการทางเทคนิค

1. X-ray DR Imaging System DR หรือระบบถ่ายภาพรังสีดิจิตอล เป็นเทคโนโลยีที่แปลงรังสีเอกซ์เป็นสัญญาณดิจิตอลโดยตรง โดยจะใช้เครื่องตรวจจับจอแบน (เช่น CCD, ซิลิคอนอสัณฐาน, ซีลีเนียมอสัณฐาน ฯลฯ) เป็นจุดรับ และเมื่อรังสีเอกซ์ถูกฉายรังสีบนเครื่องตรวจจับ วงจรคริสตัลบนเครื่องตรวจจับจะเปลี่ยนโฟตอน X-ray อย่างรวดเร็วเป็น กระแสดิจิตอลแล้วสร้างภาพดิจิตอลที่ชัดเจน กระบวนการเปลี่ยนแปลงนี้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการตรวจสอบได้อย่างมาก

2. CR Imaging System CR หรือการถ่ายภาพรังสีคอมพิวเตอร์ เป็นเทคนิคการแปลงทางอ้อม โดยจะใช้แผ่นภาพเป็นเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์ และเมื่อแผ่นภาพได้รับการฉายรังสีด้วยรังสีเอกซ์ แผ่นภาพจะเรืองแสงและจัดเก็บภาพแฝงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเข้มของรังสีเอกซ์ หลังจากนั้น ด้วยการกระตุ้นด้วยเลเซอร์ของเครื่องสแกน สัญญาณภาพแฝงจะถูกแปลงเป็นแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งจากนั้นจะถูกประมวลผลโดยระบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และสุดท้ายจะกลายเป็นภาพบนคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตาม การสูญเสียพลังงานของรังสีเอกซ์มีมากในระหว่างกระบวนการนี้ และสัญญาณภาพแฝงจะสลายตัวเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของภาพ

3. เทคโนโลยีการถ่ายภาพฟิล์มเอ็กซ์เรย์ เป็นวิธีการถ่ายภาพแบบดั้งเดิม เมื่อรังสีเอกซ์กระทบชั้นฟิล์มอิมัลชัน ผลึกซิลเวอร์เฮไลด์ในชั้นอิมัลชันจะทำปฏิกิริยาทางเคมีและรวมตัวกันเพื่อสร้างภาพ ยิ่งมีแสงมาก คริสตัลก็จะยิ่งรวมตัวกันแน่นขึ้น และภาพก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับคุณภาพและสภาพแสงของฟิล์ม และขั้นตอนการประมวลผลที่ตามมาก็ยุ่งยาก

การเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียทางเทคนิค

1. Exposure Latitude DR และ CR มี Exposure Latitude ที่กว้างเนื่องจากการใช้เทคโนโลยีดิจิทัล ซึ่งสามารถให้คุณภาพของภาพที่ดีภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน ในทางกลับกัน เทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยฟิล์มต้องใช้เงื่อนไขการรับแสงที่สูงขึ้นและมีความทนทานที่ค่อนข้างแคบ

2. ระบบ CR ความละเอียดของภาพ: เนื่องจากข้อจำกัดทางโครงสร้าง อนุภาคฟอสฟอรัสในประแจรูปภาพจะทำให้เกิดการกระเจิงของรังสีเอกซ์และลดความละเอียดของภาพ นอกจากนี้ แสงกระตุ้นจากสแกนเนอร์ยังกระจัดกระจาย ทำให้ภาพเบลอมากขึ้น ระบบ DR: ไม่มีภาพเบลอ ความคมชัดของภาพส่วนใหญ่จะพิจารณาจากขนาดพิกเซล ความละเอียดเชิงพื้นที่สูงและฟังก์ชันหลังการประมวลผลภาพที่สมบูรณ์ช่วยให้ระบบ DR สามารถรับผลการวินิจฉัยที่น่าพอใจมากขึ้น การถ่ายภาพด้วยฟิล์ม: ฟิล์มคุณภาพสูงสามารถให้ความละเอียดสูงมากได้ แต่กระบวนการแปรรูปนั้นซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง

3. ปริมาณการรับแสง ระบบ DR สามารถรับข้อมูลภาพดิจิทัลได้โดยตรง และปริมาณการรับแสงค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตาม ระบบ CR มีข้อกำหนดปริมาณแสงที่สูง เนื่องจากจำเป็นต้องอ่านสัญญาณภาพแฝงและการลดทอนสัญญาณ เทคนิคการถ่ายภาพด้วยฟิล์มยังต้องใช้ปริมาณแสงที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้ภาพที่ชัดเจน

4. สัญญาณรบกวน มีแหล่งสัญญาณรบกวนหลายแห่งในระบบ CR ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของภาพ ระบบ DR ช่วยลดสัญญาณรบกวนที่เกิดจากโครงสร้างโดยการกู้คืนอาร์เรย์ตัวตรวจจับโดยอัตโนมัติ ส่งผลให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสูงขึ้น

5. ระบบ CR เวิร์กโฟลว์: กระบวนการสร้างภาพมีความซับซ้อนและใช้เวลานาน ระบบ DR: สามารถรับภาพได้ในเวลาอันสั้นหลังจากได้รับแสง และประสิทธิภาพในการทำงานสูง การถ่ายภาพด้วยฟิล์ม: จำเป็นต้องผ่านหลายขั้นตอน เช่น การพัฒนาและการแก้ไขเพื่อให้ได้ภาพที่มองเห็นได้

6. ระบบ DR การรวมเครือข่ายจะแปลงภาพดิจิทัลโดยตรงและรองรับโปรโตคอลมาตรฐาน DICOM3.0 ซึ่งมีลักษณะการรวมเครือข่ายที่แข็งแกร่งกว่า ระบบ CR สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายได้ แต่ค่อนข้างอ่อนแอ เทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยฟิล์มไม่อนุญาตให้รวมเครือข่ายโดยตรง

7. การตัดสินข้อบกพร่อง การประเมินเทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยฟิล์มขึ้นอยู่กับการตัดสินใจด้วยตนเอง ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตวิสัยสูงและต้องใช้แรงงานมาก แม้ว่าระบบ DR และ CR จะสามารถช่วยในการตัดสินอัตโนมัติได้ แต่ระบบเหล่านี้ยังไม่สมบูรณ์เต็มที่ อย่างไรก็ตาม ในบางอุตสาหกรรม เช่น การตรวจสอบบอร์ด PCB มีการใช้ระบบการตัดสินอัตโนมัติ

8. การจัดเก็บภาพ การจัดเก็บฟิล์มแบบดั้งเดิม การจัดการ และการเน่าเสียง่าย ระบบ DR และ CR ใช้ฟังก์ชันการจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ของคอมพิวเตอร์เพื่อให้เกิดการจัดการแบบดิจิทัล ซึ่งอำนวยความสะดวกอย่างมากในการเก็บรักษาและสืบค้นรูปภาพ

9. ต้นทุนอุปกรณ์ ในแง่ของต้นทุนอุปกรณ์ สำหรับองค์กรขนาดใหญ่ การลงทุนเริ่มแรกในระบบภาพดิจิทัล (เช่น ระบบ DR) จำเป็นต้องมีค่าใช้จ่ายจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม ต้นทุนนี้จะค่อยๆ กลายเป็นข้อได้เปรียบเมื่อเวลาผ่านไป โดยปกติภายในระยะเวลาสั้นๆ หนึ่งถึงสองปี บริษัทต่างๆ สามารถชดใช้เงินลงทุนนี้ได้โดยการประหยัดเงินในฟิล์มและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ในระยะยาว ต้นทุนรวมของระบบสร้างภาพดิจิทัลจะต่ำกว่าต้นทุนของการใช้เทคโนโลยีสร้างภาพด้วยฟิล์มอย่างต่อเนื่องมาก เนื่องจากเทคโนโลยีการถ่ายภาพดิจิทัลช่วยลดการใช้วัสดุสิ้นเปลือง เช่น ฟิล์มและของเหลวในกระบวนการผลิต ขณะเดียวกันก็ลดต้นทุนในการจัดเก็บ การจัดการ และการขนส่ง

10. ข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อม ในแง่ของการปกป้องสิ่งแวดล้อม ระบบ CR และ DR มีข้อได้เปรียบเหนือเทคนิคการถ่ายภาพด้วยฟิล์มเอ็กซ์เรย์แบบดั้งเดิมอย่างมาก กระบวนการแปรรูปฟิล์มไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดน้ำเสียทางอุตสาหกรรมจำนวนมากเท่านั้น แต่ยังอาจมีสารที่เป็นอันตราย เช่น โลหะหนัก ซึ่งสามารถก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมได้ เทคโนโลยีการถ่ายภาพดิจิทัลหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้อย่างสมบูรณ์ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีการพัฒนาฟิล์ม จึงไม่ก่อให้เกิดน้ำเสียที่เป็นอันตราย ซึ่งดีต่อการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาที่ยั่งยืน ด้วยความสนใจที่เพิ่มขึ้นในประเด็นการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมทั่วโลก ข้อดีของเทคโนโลยีการถ่ายภาพดิจิทัลนี้จะมีความโดดเด่นมากขึ้นเรื่อยๆ

โดยสรุป จากมุมมองของการปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการผลิตที่ทันสมัยและการพัฒนาในระยะยาว เทคโนโลยีการถ่ายภาพดิจิทัล (โดยเฉพาะระบบ DR) มีข้อได้เปรียบเหนือเทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยฟิล์มแบบดั้งเดิมหลายประการ แม้ว่าการถ่ายภาพด้วยฟิล์มอาจยังมีข้อได้เปรียบบางประการในบางแง่มุม (เช่น การประเมินคุณภาพของภาพโดยอัตนัย) ความเร็วในการถ่ายภาพ ประสิทธิภาพการทำงาน ความคุ้มทุน และประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมยังห่างไกลจากความต้องการของการผลิตสมัยใหม่ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและความนิยมของเทคโนโลยีชั้นสูง เทคโนโลยีการถ่ายภาพดิจิทัลจึงค่อยๆ เข้ามาแทนที่เทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยฟิล์ม และกลายเป็นกระแสหลักในด้านการทดสอบแบบไม่ทำลายทางอุตสาหกรรม ในด้านที่สามารถใช้ระบบ DR ได้ โอกาสทางการตลาดสำหรับเทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยฟิล์ม CR และ X-ray นั้นค่อนข้างไม่ชัดเจน และอาจค่อยๆ หายไปจากตลาดในอนาคต