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三本精密帶你了解工業(yè)CT發(fā)展簡史·基本結(jié)構(gòu)及原理

來源：三本測量瀏覽：- 發(fā)布日期：2022-09-26 17:52:42【大中小】

1895年，德國物理學(xué)家W.K.倫琴，發(fā)現(xiàn)了一種波長很短（0.01 ~ 100埃）、能量很大（10 ~100 keV）的電磁波，即如今所謂的X射線。由于X射線具有很高的穿透能力，能透過許多可見光不透明的物質(zhì)，如巖石、木料等，最初被用于醫(yī)學(xué)成像診斷和結(jié)晶學(xué)研究。工業(yè)CT斷層掃描儀是一種以X射線作為發(fā)生信號和接受信號，通過將不可見的能量信號轉(zhuǎn)化為可供記錄的電信號，再借助高性能計算機的進行重構(gòu)，從而獲得三維可視化信息的裝備，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測、醫(yī)療診斷、科學(xué)研究等領(lǐng)域。由于醫(yī)學(xué)診斷方面的受體對象往往是人或者其他生命體，而工業(yè)檢測、科學(xué)研究領(lǐng)域則多以無生命的客觀物件為主，因此，各個領(lǐng)域?qū)υO(shè)備的要求不盡相同。

自X射線發(fā)現(xiàn)以來的100多年時間里，先后出現(xiàn)了許多著名的CT品牌。如：德國的蔡司（ZEISS）、菲尼克斯（Phoenix）、西門子（Siemens），美國的通用電氣（GE），荷蘭的飛利浦（Philips），瑞士的康姆艾德（COMET）、惟德（Werth），日本的島津（Shimadzu），以及中國的X射線裝備集中地遼寧省丹東市（丹東新力探傷機廠、華日力學(xué)電氣有限公司、奧龍射線儀器有限公司）等。如今西門子和飛利浦兩大品牌主要著眼于醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域，其他產(chǎn)商則共同推動工業(yè)研究領(lǐng)域CT產(chǎn)品的更新和發(fā)展。

蔡司工業(yè)CT

1、工業(yè)CT的基本組成

通常一臺商業(yè)化的CT設(shè)備的主要性能，往往取決于設(shè)備自身的三個硬件條件：源端（X射線發(fā)生器）、接收端（探測器）、機械組件（轉(zhuǎn)臺、導(dǎo)軌、基座等），如圖1所示。

工業(yè)CT原理

2、X射線發(fā)生器

源端即X射線發(fā)生器，其能力的大小直接決定設(shè)備應(yīng)用范圍。不同管電壓的X射線發(fā)生器，所具備穿透樣品深度的能力不同。以穿透等效鋼為例，通常管電壓為225kV的射線源可穿透厚度約為35-40mm的等效鋼厚度，300kV的射線源穿透等效鋼厚度可達到50-70mm，不同型號的射線管相對于不同類別樣品的穿透能力也不盡相同，詳見表1所示。

表1. X射線管對不同樣品的穿透能力