Tiedätkö teollisuuden CT-säteilyilmaisimien luokituksen ja käyttöönoton?
(1) Teollinen erillinen CT-ilmaisin
Teollisessa CT:ssä käytetään kahta päätyyppiä ilmaisimia: erilliset ilmaisimet ja alueilmaisimet. Erillisissä ilmaisimissa yleisesti käytettyjä röntgenilmaisimia on kahdenlaisia: kaasu- ja tuikeilmaisimia.
Kaasuilmaisimilla on luonnolliset kollimaatio-ominaisuudet, jotka rajoittavat sironneiden säteiden vaikutusta; ylikuulumista ei juuri ole; ja laitteen konsistenssi on hyvä. Haittapuolena on, että ilmaisutehokkuutta ei ole helppo parantaa, ja paljon energiaa kuluttavilla sovelluksilla on tiettyjä rajoituksia; toiseksi tunnistusyksikköväli on useita millimetrejä, mikä on liian suuri joihinkin sovelluksiin.
Laajemmin käytettyjä ovat tuikeilmaisimet. Tuikeilmaisimen valosähköinen muunnososa voi olla valomonistinputki tai valodiodi. Ensin mainitulla on erinomainen signaali-kohinasuhde, mutta laitteen suuren koon vuoksi korkeaa integrointiastetta on vaikea saavuttaa, ja kustannukset ovat myös korkeat. Teollisessa CT:ssä laajimmin käytetty on tuike-fotodiodi-yhdistelmä.
Tuikea käyttävän diskreetin ilmaisimen tärkein etu on, että tuikesyvyys säteen suunnassa voi olla rajoittamaton, jolloin suurin osa sisään tulevista X-fotoneista vangitaan ja ilmaisutehokkuus paranee. Erityisesti korkean energian olosuhteissa hankintaaikaa voidaan lyhentää; koska tuikeaineet ovat riippumattomia, optisia häiriöitä ei juuri esiinny; samaan aikaan tuikeiden välissä on volframia tai muita raskasmetallivälikkeitä, mikä vähentää röntgensäteilyn häiriöitä. Diskreettien ilmaisimien lukunopeus on erittäin nopea, mikrosekuntien luokkaa. Samaan aikaan kiihdytinlähtöpulssia voidaan käyttää portaamaan tiedonkeruu, minimoiden signaalin päälle tuleva kohina. Diskreetit ilmaisimet ovat myös vähiten herkkiä säteilyvaurioille.
Diskreettien ilmaisimien suurin haittapuoli on, että pikselikokoa ei voida tehdä liian pieneksi, ja sen vierekkäinen väli (pitch) on yleensä suurempi kuin 0,1 mm; lisäksi hinta on myös kalliimpi.
(2) Teollinen CT-pinnan ilmaisin
Alueilmaisimia on kolmea päätyyppiä: korkearesoluutioiset puolijohdesirut, litteät ilmaisimet ja kuvanvahvistimet. Puolijohdesirut jaetaan edelleen CCD:hen ja CMOS:iin. CCD ei ole herkkä röntgensäteille, ja pinta on peitetty tuikekerroksella röntgensäteiden muuntamiseksi näkyväksi valoksi, jolle CCD on herkkä.
Puolijohdesirulla on pienin pikselikoko ja suurin määrä ilmaisuyksiköitä. Pikselikoko voi olla niinkin pieni kuin noin 10 mikronia. Havaitsemisyksiköiden lukumäärä riippuu piin yksikiteen enimmäiskoosta, ja halkaisija on yleensä yli 50 mm. Koska ilmaisinyksikkö on pieni ja signaalin amplitudi pieni, voidaan useita ilmaisuyksiköitä yhdistää mittaussignaalin lisäämiseksi.
Tehokkaan ilmaisinalueen suurentamiseksi ne voidaan kytkeä optisesti laaja-alaiseen tuikeeseen, jossa on linssejä tai optisia kuituja. Teoreettisesti ilmaisimen tehollinen pinta-ala voidaan laajentaa haluttuun pituuteen yhteen suuntaan käyttämällä kuitukytkentämenetelmää. Optisen kytkennän käyttötekniikka voi myös pitää nämä puolijohdelaitteet poissa röntgensäteiden suoralta säteilyltä säteilyvaurioiden välttämiseksi.
Litteät ilmaisimet on yleensä valmistettu amorfisesta piistä tai amorfisesta seleenistä, joka on peitetty satojen mikronien tuikekiteillä (kuten CsI). Pikselin koko on 127 tai 200 μm ja paneelin koko* noin 45 cm (18 tuumaa). Lukunopeus on noin 3-7,5 kuvaa/s. Etuna on, että se on suhteellisen helppokäyttöinen eikä siinä ole kuvan vääristymiä. Kuvanlaatu on lähellä filmikuvauksen laatua, ja sitä voidaan periaatteessa käyttää kuvanvahvistimen päivitystuotteena. Suurin haittapuoli on, että pinnalla peitetty tuikekide ei voi olla liian paksu ja korkeaenergisten röntgensäteiden havaitsemistehokkuus on alhainen; on vaikea ratkaista sironta- ja häiriöongelmaa, mikä vähentää dynaamista aluetta. Elektroniikkapiirien säteilysuojaus korkeamman energian sovelluksiin. Yleisesti ottaen alhaisen, alle 150 kV:n energian käytön vaikutus on parempi.
Kuvanvahvistin on perinteinen alueilmaisin, joka on tyhjiölaite. Nimellinen pikselikoko<100μm, diameter 152-457mm (6-18in). The readout speed can reach 15-30 frames/s, which is the fastest surface detector. Due to the inherent noise generated by statistical fluctuations in the image enhancement process, the image quality is relatively poor, and the general radiographic sensitivity is only 7-8%. In the case of data superposition using a computer, the radiographic sensitivity can be increased to more than 2%. Another disadvantage is that it is fragile and has image distortion. The basic advantage of area detectors is self-evident - it has a much higher ray utilization than line detectors. Surface detectors are also more suitable for 3D direct imaging. All surface detectors have common disadvantages due to structural reasons, that is, low ray detection efficiency; inability to limit scattering and interference; small dynamic range, etc. Higher energy ranges are less effective.
