X射線在線檢測實時成像系統在各領域的應用

1、數字領域：計算機射線照相技術 

自從20世紀80年代引入了計算機化的X射線在線檢測實時成像系統（CR），X射線成像發生了巨大的變化。直到此時，才實現了真正的自動化檢驗、缺陷識別、存儲以及依靠人為對圖像或膠片的解釋。CR提供了有益的計算機輔助和圖像辨別、存儲和數字化傳輸，剔除了膠片的處理過程和節省了由此產生的費用。 

CR作用類似膠片，但是取代了膠片，通過影像存儲板，將圖像存儲在其內部。在許多情況下，該技術很容易的被翻新成膠片基的系統，但不需要膠片、化學藥品、暗室、相關設備及膠片存儲。

關于性能，CR 的對比度是12位或4096灰階，與膠片相仿。盡管其空間分辨率還沒有超過膠片，對于大多數NDT應用已經足夠了，CR的精度是5線對/毫米（即100μm）。由于它的對比度范圍很大，CR 能夠被應用于所有的數字X射線技術，通過一次曝光就可以獲得多數拍攝對象的全部厚度范圍，對于膠片有時是不可能完成的。通過計算機，你可以瀏覽全部厚度范圍的任何感興趣的位置。 

與膠片一樣，也能夠分割CR影像板和彎曲，雖然存儲板比膠片的成本高，但是可以被使用幾千次，其壽命決定于機械磨損程度，但實際比膠片更便宜。另外也和膠片一樣，使用條件要求非?？量?，不能使用在潮濕的環境中和極端的溫度條件下。 

CR比其他數字技術的優點是：在大多數情況下，在整個實驗室中只需要一個影像板讀取器，該讀取器與影像板是獨立的，用戶可以分別購買，這一點就區別于其它的采集和讀取一體的數字技術。 

CR的缺點是：類似膠片，不能實時。盡管比膠片速度快，但是必須將影像板從X射線曝光室移走，然后將其放入讀取器中。CR使得無膠片X射線技術前進了一大步，但是卻不能提供X射線數字技術的所有的優勢。 

2、數字平板 

在20世紀90年代后期，數字平板產生了。該技術與膠片或CR的處理過程不同，采用X射線圖像數字讀出技術，真正實現X射線NDT檢測自動化。除了不能進行分割外和彎曲。數字平板能夠與膠片和CR同樣的應用范圍，可以被放置在機械或傳送帶位置，檢測通過的零件，也可以采用多配置進行多視域的檢測。在兩次照射期間，不必更換膠片和存儲熒光板，僅僅需要幾秒鐘的數據采集，就可以觀察到圖像，與膠片和CR的生產能力相比，有巨大的提高。 

目前，兩種數字平板技術正在市場上進行面對面的競爭：即非晶硅（a-Si）和非晶硒（a-Se）。表面上，這兩種的平板都是以同樣的運行方式：通過面板將提取X射線轉化成為數字圖像。面板無需象膠片一樣進行處理，可以以幾秒鐘一幅圖像的速度到進行數據采集，也可以以每秒30幅圖像的速度進行實況采集。另外，由于它們的精度高和視域寬，平板以每秒30幅的速度顯示圖像，替代圖像增強器，是比較理想的。然而，以每秒30的幅頻將使圖像的精度降低。 

對于非晶硒的平板技術，X射線將撞擊硒層，硒層直接將X射線轉化成電荷，然后將電荷轉化為每個像素的數字值，這種叫做直接圖像的方法。支持者們稱非晶硒比非晶硅提供了更好的空間分辨率。 

一般稱呼為非晶硅板（稱呼不準確，即使用了非晶硅），X射線首先撞擊其板上的閃爍層，該閃爍層以所撞擊的射線能量成正比的關系發出光電子，這些光電子被下面的硅光電二級管陣列采集到，并且將它們轉化成電荷，再將這些電荷轉換為每個像素的數字值。由于轉換X射線為光線的中間媒體是閃爍層，因此被稱作間接圖像方法。閃爍層一般由銫碘化物或軋氧硫化物組成，銫碘化物是較理想的材料。其支持者們稱：非晶硅板比非晶硒板的幅頻更快，可達到每秒30幅圖像。 

兩種技術的空間分辨率都接近膠片，但是對比度范圍卻遠遠超過膠片的性能。

兩者之間的爭議主要在理論上，更多談到模轉換功能、檢測量子效率和大量的愛因斯坦理論，看起來都差不多，即在保證最好的對比度和最小噪音的情況下，誰的空間分辨率更高。硒成像平板間接系統的閃爍層產生的光線，在到達光電探測器前，出現輕微的散射，因此效果不好。對于硒板成像系統，電子是由X射線直接撞擊平板，產生的很小的散射，因此圖像精度較高。 

當精度要求小于200μm時，非晶硒板的性能好；對于精度大于200μm，非晶硅性能好。

盡管CR是膠片替代的選擇技術，但是數字平板已經成為無損檢測X射線市場上的重要的角色。對于NDT專業人員來講，數字平板以實時的圖像采集、存儲和傳輸、改善對比度和空間分辨率、信噪比低、提高強度和運營成本低等已經被廣泛應用于工業無損檢測和生命科學研究等領域。