Система компьютерной радиографии

Принцип действия комплекса компьютерной (цифровой) радиографии

В основании метода компьютерной (цифровой) радиографии лежит эффект фотостимулируемой люминесценции, когда на экран, покрытый слоем люминофора, выводится рентгеновское изображение. В ходе просвечивания, за счет накопления энергии ионизирующего излучения на экране формируется и сохраняется скрытое изображение.

По мере завершения сеанса проверки, скрытое изображение считывается с экрана лазером инфракрасного спектра, вызывающим свечение люминофора за счет выхода накопленной энергии, представляющей собой несколько вспышек. Интенсивность свечения зависит от количества световой энергии, поглощенной люминофором в ходе экспозиции. Фотоэлектронным умножителем вспышки превращаются в электрические сигналы, которые аналого-цифровым преобразователем (АЦП) формируют на пластине матрицу с определенной яркостью каждого элемента. Таким образом образуется цифровое изображение объекта контроля, где можно детально и подробно изучить дефекты, проанализировать причины их возникновения и наметить мероприятия по устранению выявленных недочетов.

Особенности компьютерной (цифровой) радиографии

Востребованность метода цифровой радиографии объясняется рядом важных показателей, в частности:

• высоким пространственным разрешением, достигающим размера 30 мкм;
• большим количеством оттенков серого цвета – более 65,5 тысяч градаций серого;
• высокой оборачиваемостью запоминающих пластин – от 3 тысяч до 25 тысяч при использовании специализированных гибких кассет.

Одним из принципиальных отличий цифровой радиографии от классической – в использовании многоразовых пластин, вместо одноразовой рентгеновской пленки в качестве промежуточного носителя информации.

Особенностью метода цифровой радиографии являются три метода регистрации изображений:

• метод прямой цифровой радиографии при помощи полупроводниковых детекторов;
• метод непрямой цифровой радиографии с перенесением рентгеновского изображения с люминесцентного экрана не на пленку, а на аналоговую интегральную микросхему, выполненную при помощи технологии ПЗС - приборов с зарядовой связью (ПЗС-матрицу);
• сканирование с экрана радиографического изображения, полученного при помощи стимулируемых люминофоров.

В нынешних условиях цифровая радиография демонстрирует максимальную эффективность и позволяет в сжатые сроки получить достоверные результаты неразрушающего контроля материалов, изделий, конструкций.

Достоинства и недостатки систем компьютерной (цифровой) радиографии

Эффективность цифровой радиографии характеризуется балансом достоинств и недостатков. К ее достоинствам можно отнести:

• минимизация степени риска влияния на качество изображения человеческого фактора – несоблюдение методов хранения, проявки рентгеновских пленок, повреждения светочувствительного слоя пленки и др. Кроме этого цифровой формат предоставляет более широкие возможности работы с запоминающими пластинами – масштабирование изображения, изменение контрастности, использование цветовых фильтров и т.д.;
• упрощение методов хранения и обработки пластин, без риска потери цвета, потускнения изображения и т.д., что характерно для рентгеновских пленок;
• возможность получения не только цифровых, но и аналоговых изображений;
• снижение издержек на неразрушающий контроль за счет использования пластин и отказа от процесса проявления рентгеновских пленок;
• возможность пересылки результатов контроля по электронной почте с сохранением исходного разрешения изображений;
• снижение дозы радиоактивного излучения, потребные для экспонирования;
• повышенная чувствительность к ионизирующему излучению и соответственно короткая экспозиция ниже, чем у пленок на величину от 2 до 20 раз;
• пригодность запоминающих пластин к многократному использованию.

Однако системы цифровой радиографии не свободны от некоторых недостатков, в число которых можно включить следующие:

• самопроизвольное уничтожение изображение при длительном хранении запоминающих пластин, поэтому при радиографии целесообразно сразу производить оцифровку изображения;
• степень детализации изображений, полученных при помощи запоминающих пластин, примерно соответствует качеству изображения, зафиксированному на среднезернистой высокочувствительной рентгеновской пленке, что несколько ограничивает применимость радиографии;
• зависимость чувствительности запоминающих пластин от энергии ионизирующего излучения. При повышении уровня энергии ионизирующего излучения, продолжительность экспозиции увеличивается, а чувствительность уменьшается.

Анализ значения достоинств и недостатков компьютерной (цифровой) радиографии позволяет оценить высокую эффективность этой инновационной технологии.

Системы компьютерной (цифровой) радиографии от компании «Литас»

Комплекс цифровой радиографии – оборудование сложное и дорогостоящее. Для того, чтобы приобрести прибор, который сможет решить поставленные перед ним задачи по неразрушающему контролю качества материалов, изделий, конструкций, необходим квалифицированный консультант.

В Приволжском федеральном округе такие консультации можно получить в компании «Литас» из Казани. «Литас» - ведущее предприятие региона, работающее в сфере дефектоскопии и для неразрушающего контроля уже более 20 лет. Компания на своих мощностях выпускает оборудование для рентгеновской, дефектоскопии, а также предлагает продукцию аналогичного назначения, в т.ч. цифровую, других производителей.

Компания «Литас» предлагает цифровое оборудование для неразрушающего контроля различных производителей, в т.ч.:

• комплекс цифровой радиографии «Цифракон», производства ООО «Центр Цифра», Санкт-Петербург. Детектор прибора «Цифракон» располагается за объектом контроля на минимальном расстоянии от него. Расположенный внутри детектора сцинтиллятор сначала преобразует излучение в видимый свет, формируя при этом на пластинах цифровое изображение, необходимое для передачи на ПК. Детектор, память которого способна сохранять до 200 изображений, может работать самостоятельно, а изображения с пластины передаются в компьютер по завершении проверки объекта контроля;
• мобильный беспроводной комплекс цифровой радиографии «Экоскан» моделей 10, 20, 25, 35, 40, 1030, изготовленные на мощностях ООО «Арион из Нижнего Новгорода. В состав приборов «Экоскан» входят кроме портативного плоскопанельного рентгеновского детектора станция управления с рабочим местом оператора, защитный чехол и точка беспроводного доступа. Благодаря использованию планшетного компьютера и источнику питания на основе сменных аккумуляторов приборы не зависят от наличия электросети. Составные части комплекса защищены от попадания влаги, пыли и твердых тел величиной более 1 мм, а также от механических воздействий при транспортировке и установке в рабочее положение. Системы цифровой радиографии «Экоскан» имеют ряд особенностей, в частности:



- длинный модельный ряд детекторов, разработанных на основе различных сцинтилляторов, что дает возможность при их помощи решать широкий круг задач неразрушающего контроля;

- высокая чувствительность и широкий динамический диапазон детекторов позволяют производить неразрушающий контроль на объекте, находящимся в эксплуатации;

- питание приборов может осуществляться как при помощи аккумуляторов, так и от сети переменного тока;

- наличие запасного комплекта аккумуляторов дает возможность вдвое увеличить продолжительность автономной работы системы;

- элементы системы обладают надежной защитой от проникновения пыли и влаги, а также от механических воздействий для чего используется специальный защитный чехол, демпфирующий ударные нагрузки на отдельные элементы;

- встроенный датчик ионизирующего излучения дает возможность получения изображений со стандартным разрешением автоматически, сразу после начала экспозиции;

- память детектора позволяет накапливать на пластине изображения высокого разрешения, полученные в ходе контроля, для последующей обработки, без связи со станцией управления;

- плоскопанельный детектор, установленный в приборе, способен работать, как с импульсными рентгеновскими аппаратами, так и с приборами постоянного потенциала.

	Цифракон	Экоскан 10	Экоскан 20	Экоскан 25	Экоскан 35	Экоскан 40	Экоскан 1030
Сцинтиллятор	Csl	Gadox	Gadox или Csl				Gadox
Разрешение, пикс	2560х3072	1024х2560	2304х3072	3072х3840	3534х4302	2560х3072	768х2304
Размер матрицы, мм	358х430	127х317	173х230	230х288	350х430	358х430	98х293
Размер пикселя, мкм	140	124	75		100	140	127
АЦП, бит	16						14
Вес, кг	4,2	3,2		3,4	5,4		2,2
Рабочая тем-ра, ⁰С	-20 +50	-40 +50	-20 +50				-40 +50
Пылеводонепроницаемость	IP 67						IP 65



• системы цифровой радиографии компактный «КАРАТ КР-35СР», автоматический «КАРАТ КР-35ВР», комплекс высокого разрешения «КАРАТ КР-43ВР», представленные компанией «Ньюком НДТ», Санкт-Петербург. Мобильный комплекс «КАРАТ КР-35СР» обладает небольшими размерами и высоким показателем энергосбережения, что делает его очень удобным для автономной работы в полевых условиях. При работе настраиваются: величина разрешения при сканировании, мощность лазера и скорость его вращения, а также напряжение фотоэлектронного умножителя. Комплекс «КАРАТ КР-35ВР» благодаря считывающему лазеру с размером пятна 12,5 мкм позволяет получить изображения с разрешением до 30 мкм и регулировать разрешение сканирования в интервале от 12,5 до 200 мкм. Кроме этого, в корпусе сканера располагаются пластины и мини-компьютер с сенсорным экраном. Система «КАРАТ КР-43ВР» реализует технологию бесконтактной работы с запоминающими пластинами.

Специалисты компании «Литас» смогут порекомендовать покупателю систему цифровой радиографии, максимально соответствующую целям и задачам производства заказчика.