Bạn có biết phân loại và giới thiệu máy dò bức xạ CT công nghiệp?
(1) Máy dò rời CT công nghiệp
Có hai loại máy dò chính được sử dụng trong CT công nghiệp—máy dò rời rạc và máy dò khu vực. Có hai loại máy dò tia X thường được sử dụng trong máy dò rời rạc: khí và nhấp nháy.
Đầu dò khí có đặc tính chuẩn trực tự nhiên, hạn chế ảnh hưởng của các tia tán xạ; hầu như không có nhiễu xuyên âm; và thiết bị có tính nhất quán tốt. Nhược điểm là hiệu quả phát hiện không dễ cải thiện và các ứng dụng năng lượng cao có những hạn chế nhất định; thứ hai, khoảng đơn vị phát hiện là vài milimét, quá lớn đối với một số ứng dụng.
Được sử dụng rộng rãi hơn là máy dò nhấp nháy. Bộ phận chuyển đổi quang điện của máy dò nhấp nháy có thể là ống nhân quang hoặc điốt quang. Cái trước có tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm tuyệt vời, nhưng do kích thước thiết bị lớn nên khó đạt được mức độ tích hợp cao và giá thành cũng cao. Được sử dụng rộng rãi nhất trong CT công nghiệp là sự kết hợp scintillator-photodiode.
Ưu điểm chính của máy dò rời rạc sử dụng chất nhấp nháy là độ sâu của chất nhấp nháy theo hướng tia có thể không giới hạn, do đó hầu hết các photon X tới được thu giữ và hiệu quả phát hiện được cải thiện. Đặc biệt trong điều kiện năng lượng cao, thời gian thu nhận có thể được rút ngắn; bởi vì các chất nhấp nháy hoạt động độc lập nên hầu như không có nhiễu quang học; đồng thời, có các miếng đệm bằng vonfram hoặc kim loại nặng khác giữa các chất nhấp nháy, làm giảm nhiễu tia X. Tốc độ đọc của các máy dò rời rạc rất nhanh, theo thứ tự micro giây. Đồng thời, xung đầu ra của máy gia tốc có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu tại cổng, giảm thiểu nhiễu chồng lên tín hiệu. Máy dò rời rạc cũng ít nhạy cảm nhất với tác hại của bức xạ.
Nhược điểm chính của các máy dò rời rạc là không thể làm cho kích thước pixel quá nhỏ và khoảng cách liền kề (cao độ) của nó thường lớn hơn 0.1mm; Ngoài ra, giá cũng đắt hơn.
(2) Máy dò bề mặt CT công nghiệp
Có ba loại máy dò diện tích chính: chip bán dẫn độ phân giải cao, máy dò bảng phẳng và bộ khuếch đại hình ảnh. Chip bán dẫn được chia thành CCD và CMOS. CCD không nhạy cảm với tia X và bề mặt được phủ một lớp chất nhấp nháy để chuyển đổi tia X thành ánh sáng khả kiến mà CCD nhạy cảm.
Chip bán dẫn có kích thước pixel nhỏ nhất và số lượng đơn vị phát hiện lớn nhất. Kích thước pixel có thể nhỏ tới khoảng 10 micron. Số lượng đơn vị phát hiện phụ thuộc vào kích thước tối đa của đơn tinh thể silicon và đường kính thường lớn hơn 50mm. Do thiết bị phát hiện nhỏ và biên độ tín hiệu nhỏ nên có thể kết hợp nhiều thiết bị phát hiện để tăng tín hiệu đo.
Để mở rộng diện tích máy dò hiệu quả, chúng có thể được ghép nối quang học với một thiết bị nhấp nháy diện rộng bằng thấu kính hoặc sợi quang. Về mặt lý thuyết, diện tích hiệu quả của máy dò có thể được mở rộng đến bất kỳ độ dài cần thiết nào theo một hướng bằng cách sử dụng phương pháp ghép nối sợi quang. Công nghệ sử dụng khớp nối quang học cũng có thể giữ cho các thiết bị bán dẫn này tránh xa bức xạ trực tiếp của chùm tia X để tránh tác hại của bức xạ.
Máy dò tấm phẳng thường được làm bằng silicon vô định hình hoặc selen vô định hình được bao phủ bởi các tinh thể nhấp nháy (chẳng hạn như CsI) có kích thước hàng trăm micron. Kích thước pixel là 127 hoặc 200μm và kích thước bảng điều khiển* là khoảng 45 cm (18 inch). Tốc độ đọc khoảng 3-7.5 khung hình/giây. Ưu điểm là nó tương đối đơn giản để sử dụng và không có biến dạng hình ảnh. Chất lượng hình ảnh gần với chất lượng chụp ảnh phim và về cơ bản nó có thể được sử dụng như một sản phẩm nâng cấp của bộ tăng cường hình ảnh. Nhược điểm chính là tinh thể nhấp nháy bao phủ trên bề mặt không được quá dày, hiệu quả phát hiện tia X năng lượng cao thấp; rất khó giải quyết vấn đề tán xạ và nhiễu làm giảm dải động. Che chắn bức xạ của các mạch điện tử cho các ứng dụng năng lượng cao hơn. Nói chung, hiệu quả của việc sử dụng năng lượng thấp dưới 150kV là tốt hơn.
Bộ khuếch đại hình ảnh là một máy dò vùng truyền thống, là một thiết bị chân không. Kích thước pixel danh nghĩa<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.
