Γνωρίζετε την ταξινόμηση και την εισαγωγή των βιομηχανικών ανιχνευτών ακτινοβολίας CT;
(1) Βιομηχανικός διακριτός ανιχνευτής CT
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ανιχνευτών που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανική αξονική τομογραφία - οι διακριτοί ανιχνευτές και οι ανιχνευτές περιοχής. Υπάρχουν δύο τύποι ανιχνευτών ακτίνων Χ που χρησιμοποιούνται συνήθως σε διακριτούς ανιχνευτές: αέριο και σπινθηρισμός.
Οι ανιχνευτές αερίων έχουν φυσικά χαρακτηριστικά παραμόρφωσης, τα οποία περιορίζουν την επίδραση των διάσπαρτων ακτίνων. δεν υπάρχει σχεδόν καμία διαφωνία. και η συσκευή έχει καλή συνοχή. Το μειονέκτημα είναι ότι η αποτελεσματικότητα ανίχνευσης δεν είναι εύκολο να βελτιωθεί και οι εφαρμογές υψηλής ενέργειας έχουν ορισμένους περιορισμούς. δεύτερον, το διάστημα της μονάδας ανίχνευσης είναι αρκετά χιλιοστά, το οποίο είναι πολύ μεγάλο για ορισμένες εφαρμογές.
Πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι είναι οι ανιχνευτές σπινθηρισμού. Το τμήμα φωτοηλεκτρικής μετατροπής του ανιχνευτή σπινθηρισμού μπορεί να είναι ένας σωλήνας φωτοπολλαπλασιαστή ή μια φωτοδίοδος. Το πρώτο έχει εξαιρετική αναλογία σήματος προς θόρυβο, αλλά λόγω του μεγάλου μεγέθους της συσκευής, είναι δύσκολο να επιτευχθεί υψηλός βαθμός ενοποίησης και το κόστος είναι επίσης υψηλό. Ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος στη βιομηχανική αξονική τομογραφία είναι ο συνδυασμός σπινθηριστή-φωτοδιόδου.
Το κύριο πλεονέκτημα του διακριτού ανιχνευτή που χρησιμοποιεί τον σπινθηριστή είναι ότι το βάθος του σπινθηριστή προς την κατεύθυνση της ακτίνας μπορεί να είναι απεριόριστο, έτσι ώστε τα περισσότερα από τα εισερχόμενα φωτόνια Χ να συλλαμβάνονται και να βελτιώνεται η αποτελεσματικότητα ανίχνευσης. Ειδικά υπό συνθήκες υψηλής ενέργειας, ο χρόνος απόκτησης μπορεί να μειωθεί. Επειδή οι σπινθηριστές είναι ανεξάρτητοι, δεν υπάρχει σχεδόν καμία οπτική παρεμβολή. Ταυτόχρονα, υπάρχουν αποστάτες βολφραμίου ή άλλων βαρέων μετάλλων μεταξύ των σπινθηριστών, γεγονός που μειώνει την παρεμβολή των ακτίνων Χ. Η ταχύτητα ανάγνωσης των διακριτών ανιχνευτών είναι πολύ γρήγορη, της τάξης των μικροδευτερόλεπτων. Ταυτόχρονα, ο παλμός εξόδου του επιταχυντή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη δεδομένων πύλης, ελαχιστοποιώντας τον θόρυβο που υπερτίθεται στο σήμα. Οι διακριτοί ανιχνευτές είναι επίσης οι λιγότερο ευαίσθητοι στη ζημιά από την ακτινοβολία.
Το κύριο μειονέκτημα των διακριτών ανιχνευτών είναι ότι το μέγεθος των εικονοστοιχείων δεν μπορεί να γίνει πολύ μικρό και το παρακείμενο διάστημα (βήμα) είναι γενικά μεγαλύτερο από 0.1 mm. Επιπλέον, η τιμή είναι επίσης πιο ακριβή.
(2) Βιομηχανικός ανιχνευτής επιφάνειας CT
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ανιχνευτών περιοχής: τσιπ ημιαγωγών υψηλής ανάλυσης, ανιχνευτές επίπεδων πάνελ και ενισχυτές εικόνας. Τα τσιπ ημιαγωγών χωρίζονται περαιτέρω σε CCD και CMOS. Το CCD δεν είναι ευαίσθητο στις ακτίνες Χ και η επιφάνεια καλύπτεται με ένα στρώμα σπινθηριστή για να μετατρέπει τις ακτίνες Χ σε ορατό φως στο οποίο είναι ευαίσθητο το CCD.
Το τσιπ ημιαγωγών έχει το μικρότερο μέγεθος pixel και τον μεγαλύτερο αριθμό μονάδων ανίχνευσης. Το μέγεθος pixel μπορεί να είναι τόσο μικρό όσο περίπου 10 μικρά. Ο αριθμός των μονάδων ανίχνευσης εξαρτάται από το μέγιστο μέγεθος μονοκρυστάλλου πυριτίου και η διάμετρος είναι γενικά μεγαλύτερη από 50 mm. Επειδή η μονάδα ανίχνευσης είναι μικρή και το πλάτος του σήματος είναι μικρό, μπορούν να συνδυαστούν πολλές μονάδες ανίχνευσης προκειμένου να αυξηθεί το σήμα μέτρησης.
Προκειμένου να διευρυνθεί η αποτελεσματική περιοχή του ανιχνευτή, μπορούν να συνδεθούν οπτικά με έναν σπινθηριστή μεγάλης περιοχής με φακούς ή οπτικές ίνες. Θεωρητικά, η αποτελεσματική περιοχή του ανιχνευτή μπορεί να επεκταθεί σε οποιοδήποτε απαιτούμενο μήκος προς μία κατεύθυνση χρησιμοποιώντας τη μέθοδο σύζευξης ινών. Η τεχνολογία της χρήσης οπτικής σύζευξης μπορεί επίσης να κρατήσει αυτές τις συσκευές ημιαγωγών μακριά από την άμεση ακτινοβολία των ακτίνων Χ για να αποφευχθεί η ζημιά από την ακτινοβολία.
Οι επίπεδοι ανιχνευτές κατασκευάζονται συνήθως από άμορφο πυρίτιο ή άμορφο σελήνιο καλυμμένο με κρυστάλλους σπινθηρισμού (όπως CsI) εκατοντάδων μικρών. Το μέγεθος pixel είναι 127 ή 200μm και το μέγεθος του πίνακα* είναι περίπου 45cm (18in). Η ταχύτητα ανάγνωσης είναι περίπου 3-7,5 καρέ/δευτ. Το πλεονέκτημα είναι ότι είναι σχετικά απλό στη χρήση και δεν υπάρχει παραμόρφωση εικόνας. Η ποιότητα της εικόνας είναι κοντά σε αυτήν της φωτογραφίας φιλμ και μπορεί βασικά να χρησιμοποιηθεί ως προϊόν αναβάθμισης του ενισχυτή εικόνας. Το κύριο μειονέκτημα είναι ότι ο κρύσταλλος σπινθηρισμού που καλύπτεται στην επιφάνεια δεν μπορεί να είναι πολύ παχύς και η αποτελεσματικότητα ανίχνευσης των ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας είναι χαμηλή. είναι δύσκολο να λυθεί το πρόβλημα της διασποράς και των παρεμβολών, γεγονός που μειώνει το δυναμικό εύρος. Ακτινοπροστασία ηλεκτρονικών κυκλωμάτων για εφαρμογές υψηλότερης ενέργειας. Σε γενικές γραμμές, το αποτέλεσμα της χρήσης χαμηλής ενέργειας κάτω από 150 kV είναι καλύτερο.
Ο ενισχυτής εικόνας είναι ένας παραδοσιακός ανιχνευτής περιοχής, ο οποίος είναι μια συσκευή κενού. Ονομαστικό μέγεθος pixel<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.
