工業CT系統的組成和應用

工業CT，即計算機斷層掃描 (CT) 可生成 3D 圖像，可視化掃描對象的內部結構，包括缺陷或其他目標區域的確切空間位置。

工業CT在質量保證和研發方面的優勢

計算機斷層掃描是最重要、質量保證和質量控制無損檢測方法之一。CT 檢測系統支持電子、汽車和航空航天等行業的制造商和科學家追求最高的產品質量和高效生產流程，減少廢品和召回、減少浪費并縮短停機時間。

工業CT如何創建3D數據?

為生成待測物體的 3D 圖像，工業 CT 掃描系統首先創建一系列不同旋轉角度的 2D X 射線圖像，即所謂的投影。捕獲 2D 圖像后，即可通過各種方法（如反向投影算法）開始重建。針對每一行像素，系統都會創建斷層圖像——透過三維物體的虛擬切片。然后通過軟件將這些斷層圖像連接在一起，生成物體的最終 3D 數據。

不同的灰色陰影對應不同材料密度，因此可對缺陷或不規則結構進行的空間定位。描述圖像大小時，工業 CT 采用體素（體積像素）的概念，相當于3D像素。

工業CT：廣泛的應用

孔隙率和夾雜分析

鑄造缺陷、焊接缺陷、孔隙、裂紋、夾雜物或氣泡——在 3D 檢測期間，計算機斷層掃描能夠可靠顯示不規則部位及其確切位置和形狀。Analysis提供了多樣的 CT 檢測系統，幾乎涵蓋了所有尺寸的物體——從極其微小的微處理芯片，到完整的飛機或汽車發動機模塊。

結構分析, 如增材制造

從巖芯樣本等地質標本到道路和橋梁建筑材料，再到增材制造產品，CT 可洞察各種物體的內部構造。在增材制造 (AM) 過程中，CT 掃描可幫助檢測粉末床熔合過程中可能出現的常見缺陷，例如孔隙、成球、表面過度粗糙度或微觀結構問題。

復合材料分析

纖維取向（如碳纖維）對產品的性能至關重要，因而成為復合材料分析的重要指標。通過 CT，操作員可借助軟件為每個空間角度分配特定顏色，可視化零件纖維取向。通過易于區分的顏色，可突出顯示重大錯位。

計量測試

在計量測試中，3D 掃描廣泛用于比較內外部表面（如名義值-實際值比較），可通過 CT 掃描與 CAD 模型進行比對或將兩組 CT 掃描結果相互比較。工業 CT 還允許測量內部結構的尺寸，如用于為注塑成型塑料零件的多腔模具的每一腔創建符合性報告。

裝配分析

工業 CT 可用于檢查裝配的機械結構及貼合度，或可視化產品部件（如墊圈或加熱元件）。在對電子器件和印刷電路板 (PCB) 進行缺陷分析時，CT 可提供有關氣孔體積或缺陷焊球的焊盤表面結構的詳細信息。此技術還有助于外殼內尺寸僅幾微米的結構——如在半導體封裝檢測時。

CT檢測系統的組成

工業 CT 系統最重要的組成部分是 X 射線源、X 射線探測器、運動控制機構和成像軟件。

 X射線源或X射線管

根據不同 X 射線源的焦點大小，可分別稱為Mini-focus小焦點、Meso-focus微小焦點、Micro-focus微焦點和Nano-focus納焦點。CT 系統目前主要使用兩大基礎類型的 X 射線源：Mini-focus小焦點管比Micro-focus微焦點管功率更高，潛在能量約20 keV至600 keV。Micro-focus支持microCT應用，潛在能量約20 keV至300 keV。焦點大小決定了物體內部細節的清晰程度。X射線管能量越高，X射線可穿透的物體密度越高、體積越大。

探測器

現代 CT 系統通常配備用于錐束 CT 的平板數字陣列探測器 (DDA)，或用于扇束 CT 的線陣列探測器 (LDA)，更多有關技術的詳情請見下文。這類探測器均具有靈敏度、分辨率和位深，可生成對比度優異的超清圖像。LDA 尤其適合高 X 射線能量檢查厚壁組件的高質量扇束 CT 掃描。

合作創新:  CTScan 3

與客戶的密切交流及敏銳的市場發展洞察力是 Analysis創新背后的驅動引擎。例如：為響應規避掃描結果免受散射 X 射線影響的需求——在檢查致密材料的高能應用中會出現這類射線——Analysis開發了 CTScan 3 這一圖像質量（體現在分辨率、對比度和穩定性等方面）非凡的線陣列探測器 (LDA) 。

運動控制機構

運動控制機構用于定位和旋轉檢查對象，以便 X 射線源和探測器從許多不同視角拍攝多幅圖像。根據不同應用，部分CT系統配有鋼架運動控制機構，其余則采用花崗巖底座運動控制機構—后者相對于鋼架具有更高的溫度穩定性，因此機械對準更簡便。

軟件: Geminy

Geminy 是 Analysis所有工作流程的統一用戶界面。此軟件通過向導和預設，引導用戶完成檢查流程，并通過強大的 CT 技術優化圖像質量和速度。

基礎CT掃描技術有哪些？

現有兩大基礎CT掃描技術，分別是扇束CT和錐束 CT。二者均使用多種掃描軌跡進行圖像采集，如螺旋掃描 CT 或計算機層析成像。

有扇束CT     錐束CT     螺旋CT

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