CRxVision
使用存储磷光板的数字射线照相技术就是所谓的“计算机射线照相技术”
,简称“CR”。 这种“无胶片”技术是使用中粗粒度 X 射线胶片的替代方法。 与传统胶片相比,CR 技术拥有极广泛的动态范围,而且对辐射更为敏感,因此所需的剂量更低,见图 6-16 和图 13-16。 这缩短了曝光时间,减小了安全区域。
CR 是一个两步式的流程。 图像并非直接生成,而是通过一个中间
阶段形成的,这与传统的 X 射线胶片一样。 通过 CR 生成的潜影存储(
中间阶段)于对辐射敏感的磷光粉层中,而非存储于
卤化银晶体中并进行化学显影。
图像信息随后在其他地方通过
激光刺激在 CR 扫描仪中转化为光,然后才转化为数字图像。
将由细小颗粒组成的磷光粉层涂在柔性透明
载体上,并涂有保护层。
额外的复合层是柔韧性等机械性能的主要决定因素,但其柔韧性不如 X 射线胶片。
图 2-16 显示了这种一般被称为成像板(有时也被误称为
成像屏)的分层结构。
注:在无损检测领域,用铅或其他金属制成的筛屏用于增强
入射辐射的效果或减弱(散射)辐射的效果。
由于 X 射线或伽马射线辐射入射到存储磷光粉上,磷光粉中
的部分电子被激发并被困在半稳定的高能状态中。 潜影
由此而生成。 这些被困住的电子可通过激光束能量再次释放,从而
发出会被 PMT(光电倍增管)捕捉到的光。
激光束和产生的可见光各自的波长明显
不同,这可以将两者区分开来。
潜影的扫描(显影)由激光扫描装置完成,该装置包含 PMT 及其电子装置,可将生成的模拟光信号数字化。 此过程发生在磷光扫描仪(或所谓的“CT 扫描仪”)内。 扫描仪的种类多种多样。 使用高度专业级的扫描仪时,只需将暗盒插入输入托盘,机器就会自动完成处理循环。 此过程(包括擦除潜影)完成后,CR 扫描仪将释放暗盒,且可供再次使用。 展示了典型的大型塔式自动扫描仪。
对于适用于海上平台等偏远地点的便携式桌面小型扫描仪
,需要手动将 CR 成像板从暗盒中取出,然后插入
扫描仪,这略微增加了成像板
受损的风险。
为此,可打开暗盒.
CR 板可在弱光下曝光
数分钟,而不会影响图像
质量。 扫描图像最终在工作站的
高分辨率显示器(计算机
屏幕)上显示.
该成像板以线性模式接受扫描,这与电视图像的形成模式相同。
扫描速度为每秒
5 至 10 毫米,具体取决于所选的线距(通常为 50 或 100 微米)。 这与射线照片数字化的速度相似。
扫描仪不仅会读取潜影,而且随后还会将其擦除(重置),因此
CR 成像板可立即用于下一次曝光。
CT 暗盒具备一定的柔韧性,在
小心处理的情况下,可重复使用多次(> 1000 次)。 暗盒有带或不带铅屏两种型号。
专为无损检测市场开发的暗盒在
源侧有内置的增强铅屏,且背面有第二个铅屏,用于吸收
反向散射产生的辐射。 此类多层暗盒虽不具柔韧性,但可重复使用的次数(数千次)比
柔性暗盒多。
图 15-16 展示了暗盒中 CR 成像板的横截面。 钢板
和磁性板可确保各层均匀、紧密地压在一起。
CR 板上的磷晶体对入射辐射的反应接近线性,而
在传统胶片上,卤化银晶体的反应则是指数式的,见图 6-16。 因此,
CR 板的动态范围远比传统胶片广泛,这降低了对曝光时间的需求,
减少了重拍(补拍)的次数,并可用于同时检测不同厚度的材料。 此外,剂量灵敏度(速度)
也要高五至十倍(将密度为 2 的 A 点和 B 点进行比较(另见图,因此可以缩短曝光时间或使用较弱的辐射源,从而减少受控区域
,甚至可以在某些薄壁曝光中使用其他辐射源(例如用铱 192 取代
钴 60),从辐射安全的角度来看,这不失为一种优势。
但不好的方面在于图像质量会下降。 铱 192 的能量比
钴 60 低,需要更长的曝光时间,反过来又会因
散射辐射量更大而降低图像质量。
注:与传统胶片相比,CR 板对散射更为敏感(噪点更多)。
对于生产应用,铱
可以替代钴,用于直径
达 6 英寸(150 毫米)(薄壁管道的情况下
达 8 英寸(200 毫米))的管道,生成质量尚
可接受的图像。
一般而言,曝光时间
越短,散射越少,
图像质量就越好。
由于不断改进
,目前
磷光板的相对图像质量
与中等粒度传统 X 射线胶片
的质量相当,。 在细粒度胶片中,颗粒度仅有数微米,而在目前
(2006 年)的磷光板中,颗粒度仍然要高出很多(25 微米)。
曝光后,半
稳定的磷光粉层中
存储的信息会随着
时间的推移而降低强度。 曝
光后 1 小时内即可获得最佳结果,经过 24 小时后
会丢失一半的信息。 因此,为了避免这种衰减,
扫描 CR 板的延迟时间
不得超过处理所需的时间。
为优化 CR 成像
板的实际使用效果,我们开发了一款小型手持
终端,
用于将特定项目和曝光信息叠加到图像上。 为此,暗盒内装有
一个微型芯片,可以接收终端的(无线)信息。 在现场曝光
之前,相关信息将从该终端发送至
暗盒上的微型芯片。 具体数据最终会添加到 CR 扫描仪的图像中。
一旦微型芯片中的数据被擦除,即可再次使用暗盒。