计算机射线成像(CR)系统及工业应用

　　1　CR系统简介

　　1.1　CR系统构造

　　CR(Computed Radiography)系统使用成像板(Imaging Plate,IP)为探测器,利用现有的X射线设备进行探伤以实现图像信息的获取,主要由X射线机、成像板、读片系统、图像处理软件组成。

　　1.1.1　X射线机

　　对X射线机没有特殊要求,只要能满足探伤现场操作试件的透照要求,可以利用现有的X射线机,不需要单独购置新的X射线机,拍片工艺与传统方法基本相同。

　　1.1.2　IP板

　　IP板是CR成像系统的关键元器件,是代替胶片采集或记录图像信息的载体,可以重复使用,但不具备图像显示功能。IP板外观像一块单面增感屏,由表面保护层、光激励荧光(Photo-Stimulated Lumines-cence, PSL)物质层、基板层和背面保护层组成。

　　1.1.3　读片系统

　　读片系统由读片机和电脑组成,读片机阅读IP板,通过数据连接线与电脑相连,在电脑上产生数字图像并进行图像处理。图像通过读片机中的激光扫描仪扫描读取后,IP板的潜影被消除,并可重新进行曝光透照。读片系统基本结构如图1所示。

　　1.1.4　图像处理软件

　　图像处理软件可以实现图像的最优化处理和显示,并可进行图像数据的存储和传输。同时还可进行图像的查询、显示与处理,最后处理完的影像信息可以保存成各种图片格式。

　　1.2　CR图像的形成过程

　　(1)利用传统X射线设备曝光,X射线穿透试件后与IP板发生作用,形成潜影。

　　(2)潜影由激光扫描仪进行读取,IP被激光激励后,以紫外线形式释放出存储的能量。

　　(3)发出的荧光被集光器收集后送到光电倍增管,由光电倍增管将其转换成电信号。

　　(4)经A/D转换成数字信号完成图像信息读取与数字化。

　　(5)数字信号被送入计算机的数字图像处理系统,最终形成屏幕上的可见图像并被储存。

　　图2为CR系统基本工作流程图。

　　2　CR系统的优势

　　2.1　环保

　　目前射线检测照相一般都使用传统胶片。胶片需在暗室内开封装袋,然后去现场照射拍片,拍摄完带回暗房通过洗片机/手洗方式:显影→定影→水洗→烘干,完成后在观片灯下评片并出具报告。洗片机的常规冲洗周期为8分钟,手洗方式周期还要更长。另外冲洗胶片所使用的显、定影药水因是化学药剂污染环境,不能直接排放。而CR系统应用重复使用的IP成像板替代传统胶片,IP板经过射线照射后在感光层形成潜影,然后经过读取装置只需要短短的1~2分钟即能得到影像,再通过软件分析、储存。CR系统无需暗室操作,光线对IP成像板影像的影响很小,而且无需显、定影处理,无废液排放,符合国家节能环保的新型产业政策。