计算机断层扫描(CT)是什么?

计算机断层扫描(CT)是一种先进的可用于医学诊断的技术,其通过特定的放射成像方式能够获得高达0.5毫米的分辨率的图像。强大的计算机技术可将放射源在移动过程中产生的吸收变化,转化为全面的图像。这种技术如今广泛应用于工业中,如用于检测集成在手机中的微型电子电路。现有的系统分辨率可以达到几微米,并已成功投入使用。

在如图显示的设备布局中,需要检测的物体会旋转(由机器人连续或分步控制)以获得CT图像。此时,物体会被非常窄的放射束(X射线或γ射线)逐个部分扫描。此过程中使用的接收器是平板探测器。

在短时间的曝光期间,每一个探测器元件都会测量物体某一横截面的总吸收量。尤其在需要高分辨率图像时,大量的数据需要被存储并处理。放射图像的三维呈现,即3D-CT,需要巨大的计算能力。

CT技术中,吸收值以非常高的精度确定,这意味着图像的对比度可以在极为宽广的范围内调整。吸收/密度变化的0.02%可以在密度6(表示相对较高的吸收程度)及以上的范围内显示,为图像处理提供了更多的可能性。根据当前计算机技术,依据所需分辨率,3D图像的重建时间可以在2到60分钟之间。现如今,3D-CT越来越多地应用于高品质铸件,甚至具备自动识别物体和缺陷的功能。关于CT的详细描述可以在书(德文) “Die Röntgenprüfung”和(英文) “The X-ray Inspection”中找到。

为了准确分析缺陷,现有的3D-CT系统能够精确测量宽度仅大于25微米的随机定向裂纹或其他平面缺陷。这样的系统可以用于评估例如奥氏体焊缝(如核组件)中的缺陷,这在使用超声波检测时几乎是不可能完成的任务。

X-ray tube: X射线管
Object: 物体
Flat panel detector or image intensifier: 平板探测器或图像增强器
Digital signal:数字信号
Micro processor:微处理器
Image processing system archiving:储存至图像处理系统
Display monitor:显示器
Radiography with image magnification:射线成像技术