В настоящее время специалисты компании «Скантроник Системс» ведут разработку современного комплекса промышленной томографии. По составу оборудования комплекс промышленной томографии аналогичен интроскопическому, но исследование внутренней структуры объекта осуществляется угловым сканированием различных сечений с последующей математической обработкой. По сравнению с интроскопическим методом информативность томографического значительно выше, но требует больших временных затрат. При интроскопическом сканировании объекта получают теневое двумерное изображение, которое легко интерпретировать только в случае простой внутренней структуры тестируемого объекта (без наложений). В реальном случае интроскопические изображения, снятые даже при разных углах сканирования, не позволяют однозначно определить и интерпретировать полученные данные, что может вести к пропуску дефектов. В случае томографического исследования внутренней структуры объекта результаты получаются решением математической обратной задачи. Метод чувствителен к погрешностям измерений, поэтому в томографической системе (по сравнению с интроскопической) предъявляются более высокие требования к точности юстировки оборудования, к параметрам работы ускорителя, определяющих его стабильность, к точности системы позиционирования, определяющей вращательное движение объекта, к точности установки системы детектирования и ее характеристикам.
При томографическом исследовании каждое сечение объекта сканируется при вращении объекта в плоскости веерного пучка, сформированного источником излучения (ускорителем) и системой коллимации. Полученные в результате данные оцифровываются и записываются в массив (синограмма), который обрабатывается с помощью методов математической реконструкции, позволяющих определить двумерное распределение плотности в исследуемом сечении (см. результат реконструкции). Применение компьютерной томографии к совокупности последовательных сечений позволяет получить трехмерное распределение плотности в тестируемом объекте.
Специалистами «Скантроник Системс» совместно со специалистами лаборатории «ЛЭУ-МГУ» проведена серия экспериментов по томографическому исследованию различных объектов для анализа возможностей аппаратно-программного томографического комплекса, разработанного в рамках НИР по перспективным разработкам в области промышленного радиационного неразрушающего контроля..
Фото циркулятора ускорителя.
Интроскопическое изображение циркулятора ускорителя с распознаванием материалов по эффективному атомному номеру программным комплексом «Скантроник».
Набор сечений циркулятора, полученный в результате томографической реконструкции данных сканирования программным комплексом «Скантроник».
Технические и эксплуатационные параметры промышленного томографа определяются при проектировании с учетом конфигурации объекта инспекции и требований к выявлению дефектов.
Пример эксплуатационных характеристик варианта томографа приведен ниже:
Параметр |
Величина |
Энергия ускорителя
|
6 МэВ |
Число усреднений |
128 |
Толщина инспектируемого объекта в стальном эквиваленте
|
250 мм |
Пространственное разрешение
|
1 мм |
Разрешение по плотности
|
0.5 % |
Состав комплекса промышленной томографии:
а) первичный щелевой коллиматор,
б) специальный коллиматор перед объектом с диафрагмами, снижающих долю рассеянных фотонов,
в) дугообразный коллиматор (перед детекторной линейкой).
а) аппаратная часть.
б) программное обеспечение.