工業(yè)CT系統(tǒng)的組成和應用

工業(yè)CT，即計算機斷層掃描 (CT) 可生成 3D 圖像,，可視化掃描對象的內部結構,，包括缺陷或其他目標區(qū)域的確切空間位置。

工業(yè)CT在質量保證和研發(fā)方面的優(yōu)勢

計算機斷層掃描是最重要,、質量保證和質量控制無損檢測方法之一,。CT 檢測系統(tǒng)支持電子、汽車和航空航天等行業(yè)的制造商和科學家追求最高的產品質量和高效生產流程,，減少廢品和召回,、減少浪費并縮短停機時間。

工業(yè)CT如何創(chuàng)建3D數據?

為生成待測物體的 3D 圖像,，工業(yè) CT 掃描系統(tǒng)首先創(chuàng)建一系列不同旋轉角度的 2D X 射線圖像,，即所謂的投影。捕獲 2D 圖像后,，即可通過各種方法（如反向投影算法）開始重建,。針對每一行像素，系統(tǒng)都會創(chuàng)建斷層圖像——透過三維物體的虛擬切片,。然后通過軟件將這些斷層圖像連接在一起,，生成物體的最終 3D 數據。

不同的灰色陰影對應不同材料密度,，因此可對缺陷或不規(guī)則結構進行的空間定位,。描述圖像大小時,，工業(yè) CT 采用體素（體積像素）的概念，相當于3D像素,。

工業(yè)CT：廣泛的應用

孔隙率和夾雜分析

鑄造缺陷,、焊接缺陷、孔隙,、裂紋,、夾雜物或氣泡——在 3D 檢測期間，計算機斷層掃描能夠可靠顯示不規(guī)則部位及其確切位置和形狀,。Analysis提供了多樣的 CT 檢測系統(tǒng),，幾乎涵蓋了所有尺寸的物體——從極其微小的微處理芯片，到完整的飛機或汽車發(fā)動機模塊,。

結構分析, 如增材制造

從巖芯樣本等地質標本到道路和橋梁建筑材料，再到增材制造產品,，CT 可洞察各種物體的內部構造,。在增材制造 (AM) 過程中，CT 掃描可幫助檢測粉末床熔合過程中可能出現的常見缺陷,，例如孔隙,、成球、表面過度粗糙度或微觀結構問題,。

復合材料分析

纖維取向（如碳纖維）對產品的性能至關重要,，因而成為復合材料分析的重要指標。通過 CT,，操作員可借助軟件為每個空間角度分配特定顏色,，可視化零件纖維取向。通過易于區(qū)分的顏色,，可突出顯示重大錯位,。

計量測試

在計量測試中，3D 掃描廣泛用于比較內外部表面（如名義值-實際值比較）,，可通過 CT 掃描與 CAD 模型進行比對或將兩組 CT 掃描結果相互比較,。工業(yè) CT 還允許測量內部結構的尺寸，如用于為注塑成型塑料零件的多腔模具的每一腔創(chuàng)建符合性報告,。

裝配分析

工業(yè) CT 可用于檢查裝配的機械結構及貼合度,，或可視化產品部件（如墊圈或加熱元件）。在對電子器件和印刷電路板 (PCB) 進行缺陷分析時,，CT 可提供有關氣孔體積或缺陷焊球的焊盤表面結構的詳細信息,。此技術還有助于外殼內尺寸僅幾微米的結構——如在半導體封裝檢測時。

CT檢測系統(tǒng)的組成

工業(yè) CT 系統(tǒng)最重要的組成部分是 X 射線源,、X 射線探測器,、運動控制機構和成像軟件。

 X射線源或X射線管

根據不同 X 射線源的焦點大小，可分別稱為Mini-focus小焦點,、Meso-focus微小焦點,、Micro-focus微焦點和Nano-focus納焦點。CT 系統(tǒng)目前主要使用兩大基礎類型的 X 射線源：Mini-focus小焦點管比Micro-focus微焦點管功率更高,，潛在能量約20 keV至600 keV,。Micro-focus支持microCT應用，潛在能量約20 keV至300 keV,。焦點大小決定了物體內部細節(jié)的清晰程度,。X射線管能量越高，X射線可穿透的物體密度越高,、體積越大,。

探測器

現代 CT 系統(tǒng)通常配備用于錐束 CT 的平板數字陣列探測器 (DDA)，或用于扇束 CT 的線陣列探測器 (LDA),，更多有關技術的詳情請見下文,。這類探測器均具有靈敏度、分辨率和位深,，可生成對比度優(yōu)異的超清圖像,。LDA 尤其適合高 X 射線能量檢查厚壁組件的高質量扇束 CT 掃描。

合作創(chuàng)新:  CTScan 3

與客戶的密切交流及敏銳的市場發(fā)展洞察力是 Analysis創(chuàng)新背后的驅動引擎,。例如：為響應規(guī)避掃描結果免受散射 X 射線影響的需求——在檢查致密材料的高能應用中會出現這類射線——Analysis開發(fā)了 CTScan 3 這一圖像質量（體現在分辨率,、對比度和穩(wěn)定性等方面）非凡的線陣列探測器 (LDA) 。

運動控制機構

運動控制機構用于定位和旋轉檢查對象,，以便 X 射線源和探測器從許多不同視角拍攝多幅圖像,。根據不同應用，部分CT系統(tǒng)配有鋼架運動控制機構,，其余則采用花崗巖底座運動控制機構—后者相對于鋼架具有更高的溫度穩(wěn)定性,，因此機械對準更簡便。

軟件: Geminy

Geminy 是 Analysis所有工作流程的統(tǒng)一用戶界面,。此軟件通過向導和預設,，引導用戶完成檢查流程，并通過強大的 CT 技術優(yōu)化圖像質量和速度,。

基礎CT掃描技術有哪些,？

現有兩大基礎CT掃描技術，分別是扇束CT和錐束 CT,。二者均使用多種掃描軌跡進行圖像采集,，如螺旋掃描 CT 或計算機層析成像。

有扇束CT     錐束CT     螺旋CT

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