X射线实时成像设备无损检测扫描之工艺参数选择

目前，工业CT(industrialCT，ICT)成为很多样品缺陷无损、准确、高效和全方位检测行之有效的手段之一，对电子和机械部件的可靠性的提升具有重要作用。工业CT检测技术已广泛应用于航空、航天、汽车、材料、国防军工等领域，应用范围涵盖缺陷检测、材料密度表征、尺寸测量、装配结构分析等。

进行工业CT扫描要针对样品选择合适的工艺参数，常见的工艺参数有如下几种：

一、工业CT管电压

管电压必须保证能穿透所观察区域最厚的部位。若管电压过低，射线能量不够，没有完全穿透工件。这种情况虽然也可以得到CT图像，但图像质量很差，边界模糊，不利于后续图像观察和处理，严重时甚至会出现严重穿不透伪像。另外，射线能量选取过高，不利于低密度小细节特征的检测，容易造成漏检。对于单一材料或密度差异较大的材料组成的被测物，在保证穿透被测物的前提下宜选用偏高的射线能量，以提高信噪比;对于密度差异小的材料组成的被测物，在保证穿透被测物的前提下宜选择偏低的射线能量，以提高对比度。

二、管电流

管电流的增加可以提高射线的强度，也就是增加了射线到达探测器的光子数量，提高检测图像对比度。缺陷尺寸测量精度越高，检测图像质量越好。但通常探测器有接受功率限制，即管电流的增加范围是有限制的。为了提高图像质量，可以适当增加管电流，但必须保证探测器使用的安全性。

三、X射线实时成像设备扫描视场直径

为了提高图像视觉效果，被测物的图像在扫描视场的面积越大越好，同时也意味着被测物与射线管越近，被测物位置摆放的难度也越大，花费时间也越多。在扫描过程中，既要保证被测物的图像始终在扫描视场，又要确保被测物和夹具不会碰到设备。选择扫描视场直径时，被测物在图像中约占视场的2/3。

四、图像矩阵

图像矩阵越大，CT图像对细节的表现越好，但相应的重建时间变长，图像数据量增大。在兼顾精度和效率的情况下，选择合适的图像矩阵很重要。

五、积分时间

增加积分时间可以增加射线到达探测器的光子数量，提高信噪比，从而提高图像质量，但扫描时间也会相应延长。另外在射线强度严重不足时，仅增加积分时间会导致噪声的增加。因此积分时间的确定要综合考虑探测器响应参数、射线强度等因素。探测器受接受功率限制，故限制积分时间的增加范围。所以为了提高图像质量，可以适当增加积分时间，但必须保证探测器使用的安全性。

六、滤波片

加滤波片可以将射线束中的低能射线先过滤掉一部分使射线有效能量提高(射线预硬化)以减弱射束硬化现象。然而加滤波片也会使射线强度减弱。需要增加积分时间，扫描时间也会相应增加。一般检测时选用1.0mm铜滤波片和0.5mm铝滤波片等。

七、扫描投影张数

扫描投影张数越多，CT图像对细节的表现越好，但相应的扫描时间变长，图像数据量增大，后续处理困难。常见的检测时扫描投影张数约为1000-3000张，一般根据样品大小和检测需求综合判断。