便攜式X射線探傷機(jī)在各領(lǐng)域的應(yīng)用

1、數(shù)字領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)射線照相技術(shù) 

自從20世紀(jì)80年代引入了計(jì)算機(jī)化的便攜式X射線探傷機(jī)（CR），X射線成像發(fā)生了巨大的變化。直到此時(shí)，才實(shí)現(xiàn)了真正的自動(dòng)化檢驗(yàn)、缺陷識(shí)別、存儲(chǔ)以及依靠人為對(duì)圖像或膠片的解釋。CR提供了有益的計(jì)算機(jī)輔助和圖像辨別、存儲(chǔ)和數(shù)字化傳輸，剔除了膠片的處理過程和節(jié)省了由此產(chǎn)生的費(fèi)用。 

CR作用類似膠片，但是取代了膠片，通過影像存儲(chǔ)板，將圖像存儲(chǔ)在其內(nèi)部。在許多情況下，該技術(shù)很容易的被翻新成膠片基的系統(tǒng)，但不需要膠片、化學(xué)藥品、暗室、相關(guān)設(shè)備及膠片存儲(chǔ)。

關(guān)于性能，CR 的對(duì)比度是12位或4096灰階，與膠片相仿。盡管其空間分辨率還沒有超過膠片，對(duì)于大多數(shù)NDT應(yīng)用已經(jīng)足夠了，CR的精度是5線對(duì)/毫米（即100μm）。由于它的對(duì)比度范圍很大，CR 能夠被應(yīng)用于所有的數(shù)字X射線技術(shù)，通過一次曝光就可以獲得多數(shù)拍攝對(duì)象的全部厚度范圍，對(duì)于膠片有時(shí)是不可能完成的。通過計(jì)算機(jī)，你可以瀏覽全部厚度范圍的任何感興趣的位置。 

與膠片一樣，也能夠分割CR影像板和彎曲，雖然存儲(chǔ)板比膠片的成本高，但是可以被使用幾千次，其壽命決定于機(jī)械磨損程度，但實(shí)際比膠片更便宜。另外也和膠片一樣，使用條件要求非常苛刻，不能使用在潮濕的環(huán)境中和極端的溫度條件下。 

CR比其他數(shù)字技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：在大多數(shù)情況下，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)室中只需要一個(gè)影像板讀取器，該讀取器與影像板是獨(dú)立的，用戶可以分別購(gòu)買，這一點(diǎn)就區(qū)別于其它的采集和讀取一體的數(shù)字技術(shù)。 

CR的缺點(diǎn)是：類似膠片，不能實(shí)時(shí)。盡管比膠片速度快，但是必須將影像板從X射線曝光室移走，然后將其放入讀取器中。CR使得無(wú)膠片X射線技術(shù)前進(jìn)了一大步，但是卻不能提供X射線數(shù)字技術(shù)的所有的優(yōu)勢(shì)。 

2、數(shù)字平板 

在20世紀(jì)90年代后期，數(shù)字平板產(chǎn)生了。該技術(shù)與膠片或CR的處理過程不同，采用X射線圖像數(shù)字讀出技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)X射線NDT檢測(cè)自動(dòng)化。除了不能進(jìn)行分割外和彎曲。數(shù)字平板能夠與膠片和CR同樣的應(yīng)用范圍，可以被放置在機(jī)械或傳送帶位置，檢測(cè)通過的零件，也可以采用多配置進(jìn)行多視域的檢測(cè)。在兩次照射期間，不必更換膠片和存儲(chǔ)熒光板，只需要幾秒鐘的數(shù)據(jù)采集，就可以觀察到圖像，與膠片和CR的生產(chǎn)能力相比，有巨大的提高。 

目前，兩種數(shù)字平板技術(shù)正在市場(chǎng)上進(jìn)行面對(duì)面的競(jìng)爭(zhēng)：即非晶硅（a-Si）和非晶硒（a-Se）。表面上，這兩種的平板都是以同樣的運(yùn)行方式：通過面板將提取X射線轉(zhuǎn)化成為數(shù)字圖像。面板無(wú)需象膠片一樣進(jìn)行處理，可以以幾秒鐘一幅圖像的速度到進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，也可以以每秒30幅圖像的速度進(jìn)行實(shí)況采集。另外，由于它們的精度高和視域?qū)挘桨逡悦棵?0幅的速度顯示圖像，替代圖像增強(qiáng)器，是比較理想的。然而，以每秒30的幅頻將使圖像的精度降低。

對(duì)于非晶硒的平板技術(shù)，X射線將撞擊硒層，硒層直接將X射線轉(zhuǎn)化成電荷，然后將電荷轉(zhuǎn)化為每個(gè)像素的數(shù)字值，這種叫做直接圖像的方法。支持者們稱非晶硒比非晶硅提供了更好的空間分辨率。 

一般稱呼為非晶硅板（稱呼不準(zhǔn)確，即使用了非晶硅），X射線首先撞擊其板上的閃爍層，該閃爍層以所撞擊的射線能量成正比的關(guān)系發(fā)出光電子，這些光電子被下面的硅光電二級(jí)管陣列采集到，并且將它們轉(zhuǎn)化成電荷，再將這些電荷轉(zhuǎn)換為每個(gè)像素的數(shù)字值。由于轉(zhuǎn)換X射線為光線的中間媒體是閃爍層，因此被稱作間接圖像方法。閃爍層一般由銫碘化物或軋氧硫化物組成，銫碘化物是較理想的材料。其支持者們稱：非晶硅板比非晶硒板的幅頻更快，可達(dá)到每秒30幅圖像。 

兩種技術(shù)的空間分辨率都接近膠片，但是對(duì)比度范圍卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過膠片的性能。

兩者之間的爭(zhēng)議主要在理論上，更多談到模轉(zhuǎn)換功能、檢測(cè)量子效率和大量的愛因斯坦理論，看起來都差不多，即在保證最好的對(duì)比度和最小噪音的情況下，誰(shuí)的空間分辨率更高。硒成像平板間接系統(tǒng)的閃爍層產(chǎn)生的光線，在到達(dá)光電探測(cè)器前，出現(xiàn)輕微的散射，因此效果不好。對(duì)于硒板成像系統(tǒng)，電子是由X射線直接撞擊平板，產(chǎn)生的很小的散射，因此圖像精度較高。 

當(dāng)精度要求小于200μm時(shí)，非晶硒板的性能好；對(duì)于精度大于200μm，非晶硅性能好。

盡管CR是膠片替代的選擇技術(shù)，但是數(shù)字平板已經(jīng)成為無(wú)損檢測(cè)X射線市場(chǎng)上的重要的角色。對(duì)于NDT專業(yè)人員來講，數(shù)字平板以實(shí)時(shí)的圖像采集、存儲(chǔ)和傳輸、改善對(duì)比度和空間分辨率、信噪比低、提高強(qiáng)度和運(yùn)營(yíng)成本低等已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)無(wú)損檢測(cè)和生命科學(xué)研究等領(lǐng)域。