射線成像係統

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數字實時成像(DR)與X射線膠片成像對比分析

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數字實時成像(DR)與X射線膠片成像對比分析

發布日期:2019-07-26 作者: 點擊:

1895年德國物理學家倫琴利用他發現的X射線拍攝 了第一張人的手骨照片,1922年美國水城兵工廠設計並建造了第一個工業用射線成像檢測實驗室。又經過八十多年的發展,射線成像技術已經廣泛的應用於醫療診斷、航空、航天 、軍工、核能、石油、電子、機械、考古等諸多領域,在國民經濟發展過程中扮演著越來越重要的角色。其中x射線膠片成像技術 由於其原理簡單、操作靈活、作為最早發明並使用 的射線成像技術廣泛的應用於人們生產生活的各個方麵。隨著工業生產機械化、自動化水平的進一步提高,人們越來越迫切地需要一種成像質量高、消耗資源少、能夠在線實時檢測產品的成像技術,數字實時成像技術Digital Radiography,DR應運而生。數字實時成像技術因為檢測速度快、探測效率高、價格成本低、分辨率好、更能適應現代工業生產快速在線檢測的要求等諸多優點得到越來越廣泛的重視和應用。本文的以下部分將簡要介紹一下x射線膠片成像技術和數字實時成像技術的基本原理 ,並從幾個方麵對兩種成像技術的性能特點進行對比分析,簡單說明x射線成像技術的發展動態和趨勢。

DR數字成像.jpg

成像原理

x射線膠片成像技術是利用膠片將透射被檢測物體從而攜帶了物體內部信息的x射線記錄下來,通過顯影、定影等暗室處理後進行檢測和評估的技術 。需要的設備主要包括:X射線源、膠片、顯影與定影試劑和烘幹設備。膠片的顯影、定影等後處理程序和香蕉视频app污搜索日常生活中的拍照一樣,隻是這裏實現曝光的是X射線,反映的是物體內部的信息。數字實時成像係統包括x射線管、探測器陣列、機械掃描係統、信號放大和數據采集處理單元、計算機圖像處理存儲傳輸係統、圖像顯示係統等。射線穿過被檢測物體後攜帶了物體內部的組成信息,在經過一個準直器後進入由核探測器及電子學係統組成的轉換裝置中,轉換裝置輸出的信號大小和射入其中的射線強度成正向關係。隨後數據采集係統將采集到的信號進行AD轉換和一定的預處理並輸入計算機進行存儲和後處理。從其發展曆史來看數字實時成像係統基本可 以分為兩種:一種是以圖像增強器為主的早期傳統成像係統,射線輸入屏由較薄的鋁或鈦材料製成,屏的基層塗有一層閃爍晶體,將不可見的x射線轉化為可見光圖像,再經過光陰極的作用將可見光圖像轉換為相應的電子束,電子束在高壓作用下加速並聚焦於熒光屏,從而形成可視圖像。熒光屏後麵裝有光學係統和CCD攝像機,將信號采集並進行模數轉化,再輸入到計算機進行處理;另外一種發展很快的成像係統使用的是基於現代微加工工藝的陣列探測器,主要由x射線閃爍晶體、光電二極管陣列、數據采集係統組成。x射線閃爍晶體材料安裝在二極管陣列表麵,二極管陣列與圖像采集係統連接,直接將數據送入計算機進行處理和存儲。這種技術也叫直接數字成像Direct DR,or DDR技術,本文主要論述的就是這種DR技術及其與傳統膠片成像技術的對比。

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