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X射线实时成像系统分辨率及其影响因素
X射线实时成像系统
X射线实时成像检测技术作为一种新兴的无损检测技术,已进入工业产品检测的实际应用领域。与其他检测技术一样,X射线实时成像检测技术需要一套设备(硬件与软件)作为支撑,构成一个完整的检测系统,简称X射线实时成像系统。X射线实时成像系统使用X射线机或加速器等作为射线源,X射线透过后被检测物体后衰减,由射线接收/转换装置接收并转换成模拟信号或数字信号,利用半导体传感技术、计算机图像处理技术和信息处理技术,将检测图像直接显示在显示器屏幕上,应用计算机程序进行评定,然后将图像数据保存到储存介质上。X射线实时成像系统可用金属焊缝、金属或非金属器件的无损检测。
2 X射线实时成像系统的基本配置及影响因素
X射线实时成像系统主要由X射线机、X射线接收转换装置、数字图像处理单元、图像显示单元、图像储存单元及检测工装等组成。
X射线机
根据被检测工件的材质和厚度范围选择X射线机的能量范围,并应留有一定的的能量储备。对于要求连续检测的作业方式,宜选择直流恒压强制冷却X射线机。X射线管的焦点尺寸对检测图像质量有较大的影响,小焦点能够提高系统分辨率,因此,应尽可能选用小焦点X射线管。
目前探伤机厂能够提供的小焦点X射线探伤机是:160 kV恒压式X射线系统,焦点尺寸≤ ×;225 kV恒压式X射线系统,焦点尺寸≤×;320 kV恒压式X射线系统,焦点尺寸≤×;450 kV恒压式X射线系统,焦点尺寸≤×。对焦点的要求也不宜过小,如果焦点过小且冷却不好,焦点容易"烧坏"。
X射线接收转换装置
X射线接收转换装置的作用是将不可见的X光转换为可见光,它可以是图像增强器或成像面板或者线性扫描器等射线敏感器件。。
X射线接收转换装置子系统又称为图像成像系统,按目前成像的技术水平可分为两种。一种是以图像增强器为主的传统成像器系统。图像增强器为一种真空管,射线输入屏由较薄的铝或钛材料制成,屏的基层涂有钠(Na)-碘化铯(CsI)作为输入闪烁体(CsI∶Na),它能够将不可光的X光图像转换为可见光图像,再经过光电阴极板的作用将可见光图像转换为相应的电子束,电子束在高电压作用下加速并聚焦于荧光输出屏(ZnCdS:Ag闪烁体材料),从而形成可视的检测图像。D(charge-coupled device电荷耦合器件)摄像机,将可视图像的模拟信号采集输入图像采集卡进行A/D转换,再输入计算机进行图像处理。当前可供选用的图像增强器按输入屏直径有Φ
225mm(9″)、Φ150mm(6″)、Φ100mm(4″) 三种;Φ225mm(9″)图像增强器直径较大,视野宽阔,一次检测长度较大,但清晰度较低,价格较高;Φ100mm(4″)图像增强器直径较小,重量较轻,便于携带式作业,且清晰度较高,但视野较狭小,一次检测长度较小,工效较低;通常以选择Φ150mm(6″)图像增强器为宜。D摄像机有晶片为1/2″、分辨率为 752×582线和晶片为1/3″、分辨率可达到1000×D摄像机,D摄像也已新近上市。
另一种是基于线阵扫描探测器(LDA-linear diode arrays 线阵探测器)的成