Индустриалният CT с микро-фокус работи подобно на традиционната компютърна томография (CT), но основната му характеристика е използването на микро{1}}фокусен рентгенов-източник и детектор с висока-разделителна способност, което позволява не-разрушително тестване и високо-прецизно 3D изображение на малки обекти или високо-прецизни компоненти.
1. Източник на рентгенови лъчи
Основният компонент на micro-focus CT е микро-focus рентгенов-източник. Традиционното КТ оборудване използва голям фокусен размер, докато микро-фокусният КТ използва много малко фокусно петно (обикновено няколко микрометра до десетки микрометра). Този малък размер на фокусното петно позволява по-висока пространствена разделителна способност, което позволява на CT с микро-фокус да открива много фини вътрешни дефекти, като микропукнатини, пори и дефекти при заваряване.
Микро{0}}фокусният рентгенов-източник генерира рентгенови-лъчи чрез ускоряване на електронен лъч, който удря целевия материал (обикновено волфрам или молибден). Тъй като фокусното петно е много малко, посоката на излъчване на рентгеновия лъч може да се контролира прецизно, подобрявайки яснотата на изображението.
2. Примерно сканиране
При микро-фокусна КТ пробата за проверка се поставя върху платформата за сканиране. Платформата за сканиране обикновено е способна на прецизно завъртане по множество оси за сканиране на проби от различни ъгли. По време на сканиране пробата се върти около оста си, докато източникът на рентгенови лъчи се върти около пробата с постоянна скорост, постепенно придобивайки рентгенови данни, излъчвани от различни ъгли.
Докато рентгеновите-лъчи преминават през пробата, те взаимодействат с материала на пробата. Материали с различна плътност и състав отслабват рентгеновите лъчи в различна степен, което обяснява разликите в изображенията, получени, когато рентгеновите лъчи преминават през пробата. Използвайки тези данни, microfocus CT може да получи информация за плътността на различни региони в пробата.
3. Детектор
Оборудването за компютърна томография Microfocus е оборудвано с високочувствителни детектори, обикновено използващи детектори с плосък панел или детектори,-свързани с влакна, за получаване на рентгенови-лъчи, преминаващи през пробата. Основната задача на детектора е да преобразува рентгеновите лъчи, които са проникнали в пробата, в електрически сигнали, като по този начин записва подробна информация за изображението. Детекторите с плосък панел предлагат предимството да заснемат относително ясни изображения и дават възможност за бързо събиране на данни.
Детекторът изисква не само висока чувствителност, но и висок динамичен обхват и разделителна способност за улавяне на детайли в малки обекти, особено за дефекти като малки пукнатини и пори, където микрофокусната CT може да осигури достатъчно детайли.
4. Събиране и реконструкция на данни
По време на въртене на пробата microfocus CT получава множество рентгенови проекционни изображения от различни ъгли. Тези дву-измерни проекционни изображения записват информацията за отслабването на рентгеновите-лъчи след преминаване през пробата. Всеки набор от проекционни данни съдържа вътрешна информация за пробата под определен ъгъл.
Тези дву{0}}измерни проекционни данни се въвеждат в компютър и се използват за извършване на три-измерна реконструкция с помощта на специализирани алгоритми за реконструкция на изображение (като филтрирани алгоритми за обратна проекция и алгебрични алгоритми за реконструкция). Този процес интегрира дву-измерните данни, получени от различни ъгли, в цялостно три-измерно изображение. Чрез 3D реконструкция потребителите могат ясно да видят вътрешната структура на пробата, включително нейните микроскопични дефекти, пори, пукнатини и контактни интерфейси.
5. Показване и анализ на изображения
Реконструираното 3D изображение се показва на екрана на компютъра, обикновено като изображение в сива скала или цветно-подобрено 3D изображение. Потребителите могат допълнително да обработват 3D изображението с помощта на софтуер за анализ на изображението, като ротация, нарязване и увеличение, за да наблюдават вътрешната структура на пробата в детайли.
При индустриална инспекция microfocus CT може да се използва не само за анализ на морфологията на пробите, но и за анализ на дефекти. Например софтуерът за обработка на изображения може точно да определи размера, местоположението и разпределението на малки пукнатини и пори. Тези данни помагат на инженерите да анализират структурната цялост на материалите, да преценят дали отговарят на стандартите за проектиране или да идентифицират потенциални дефекти, които могат да доведат до повреда.
6. Разделителна способност и точност на изображението
Съществено предимство на microfocus CT е неговата изключително висока резолюция. Поради използването на микрофокусни рентгенови -източници, размерът на фокусното петно е изключително малък, обикновено под 1 микрометър. Това означава, че може да открие много по-фини вътрешни структури от конвенционалното КТ оборудване. В промишлени приложения тази разделителна способност е идеална за откриване на дребни дефекти, като дефекти на спойката, микропукнатини по печатни платки и порьозност в отливките.
