X射线三维显微镜及其典型应用

X射线三维显微镜 (显微CT) 是目前发展最热门、成长最快的CT成像技术门类之一, 在微纳制造技术、新材料以及电子科学等领域起着十分重要的作用并得到广泛的应用。X射线三维显微镜能够以亚微米的细节分辨能力对被检测对象内部结构进行无损的三维成像, 是一种新型的检测设备。本文介绍了三英精密仪器有限公司研制的nano Voxel-2000系列X射线三维显微镜的结构和工作原理, 展示了该仪器在系统设计、成像方法及应用分析方面的特色。该系列的X射线三维显微镜最大管电压为150 k V, 采用5μm的微焦源实现低于500 nm的成像分辨率, 能够进行不同尺寸样品、不同分辨率的成像。在此基础上, 探讨了X射线显微镜的典型应用, 主要对样品的内部结构、形貌进行表征。希望典型应用的实例能起到抛砖引玉的作用, 吸引更多学者利用X射线三维显微成像技术开展科学研究, 拓宽X射线三维显微镜的应用领域。     

基于三维X射线显微镜的孔隙性砂岩中变形带微观结构解析

孔隙性砂岩中变形带对揭示其相关地质作用过程和工程应用具有重要的意义,而其微观结构是其相关科学与工程研究的关键点。常规的岩石微观结构分析手段对于全面解析岩石内部的微观结构具有一定的局限性,而近年发展起来的三维X射线显微成像技术可以无损地获得岩石内部微米尺度的三维精细数字化图像,是建立岩石微观结构并对其进行解析的有效手段。通过三维X射线显微镜对孔隙性砂岩中变形带扫面,建立了高分辨率三维微观结构图像,利用高密度切片图像,对其微观结构特征进行解析。根据变形带微观产出状带和颗粒破碎过程的解析,建立颗粒破碎-破碎颗粒与残余破碎颗粒重新排列-局部颗粒破碎带-弱颗粒破碎变形带-强颗粒破碎变形带-强弱颗粒破碎变形带相间排列-簇状变形带的完整时间发育序列。     

X射线三维CT技术在元器件失效分析中的应用

通过比较X射线DR,普通断层CT技术,扫描声学显微镜的功能特点,分析了X射线三维CT技术的优势。通过对焊接空洞、微动开关失效案例以及不同封装形式器件的分析,研究了X射线三维CT技术在电子元器件失效分析领域的应用。同时根据X射线三维CT成像的特点,分析了该技术发展的前景。     

X射线实时成像检测图像最佳放大倍数和最小检出缺陷

根据射线检测的基本理论，推导出X射线产时成像检测图像的最佳放大倍数和最小检出缺陷公式，对实时成像检测工艺具有指导作用。     

影响X射线数字成像系统分辨率的因素分析

X射线数字成像系统广泛应用于工业无损探伤领域,其分辨率是整个系统最重要的技术指标,直接决定了系统的检测精度和适用范围。本文以构成成像系统的各个组成部分为出发点,详细剖析了每一个组成部分自身的分辨率以及构成整个系统的分辨率,并将它与系统放大率的关系绘制成函数曲线。最后,以电子工业中BGA器件焊点的X射线自动检测系统为例,来说明如何选用系统部件来构建高分辨率的X射线数字成像系统。     

涡轮叶片X射线图像超分辨率重建技术

针对涡轮叶片X光无损检测系统精度低的缺点,提出一种X光DR数字图像的分辨率增强方法。该方法采用一组包含相对位移的叶片X光图像,通过一种频率域方法对它们进行亚像素精确配准,然后采用非均匀插值重建出一幅高分辨率图像。实验结果表明该方法具有提高涡轮叶片X光数字图像分辨率的能力,具有良好的应用价值。     

X射线CT射束硬化校正方法综述

在X射线CT成像系统中,实际使用的X射线一般都具有连续能谱的,这就必然导致射线在穿过物体的过程中出现射束硬化现象,从而使得重建图像中出现杯状的硬化伪影.硬化伪影会降低CT图像质量,影响检测的精度.因此,对射束硬化的校正一直是CT成像领域的研究难点和热点之一.本文分析了射束硬化产生的原因,对近年出现的射束硬化校正方法进行了总结,并对射束硬化校正方法研究的前景进行了展望.     

射线数字影像及工业CT教学与实验平台建设

为配合本科生及研究生专业课程《射线数字影像及工业CT》的课堂教学,建设用于创新和实践能力培养的教学与实验平台。通过现场实验演示、测试过程模拟、图像分析与重建软件操作实践,提高学生对射线数字影像与工业CT技术的理解和认知水平,为后续的专业课设及科研兴趣培养储备良好的理论基础与实践能力。     

带保温层管道腐蚀状态的X射线检测方法研究

随着无损检测技术的飞速发展,X射线实时成像技术获得了广泛的应用。本文论述了带保温层管道的X射线实时成像检测方法,重在对管道腐蚀缺陷深度如何定量的实验方法研究,和管道缺陷处厚度与图像灰度的数学模型建立,从而对管道腐蚀厚度进行定量,管道缺陷的定量研究有助于管道安全运行的评价和隐患问题的及时发现。     

超声波无损检测技术在桩基工程中的应用

以东北沿海地区某桩基工程实例为研究背景,通过分析现场得到的超声波检测数据,利用综合分析法,即分别采用波速判断法、PSD分析法、波幅判别法确定桩体产生缺陷的位置。将分析结果与钻芯法得到的桩体缺陷情况对比,得到超声波检测准确性。通过对比超声波无损检测技术、钻芯法、低应变法等多种检测方法在混凝土结构方面的应用,分析各类检测技术的优缺点及适应性,为基础工程检测提供技术指导。     

X射线CT射束硬化校正方法综述

在X射线CT成像系统中,实际使用的X射线一般都具有连续能谱的,这就必然导致射线在穿过物体的过程中出现射束硬化现象,从而使得重建图像中出现杯状的硬化伪影。硬化伪影会降低CT图像质量,影响检测的精度。因此,对射束硬化的校正一直是CT成像领域的研究难点和热点之一。本文分析了射束硬化产生的原因,对近年出现的射束硬化校正方法进行了总结,并对射束硬化校正方法研究的前景进行了展望。     

基于傅里叶变换的频谱分析法在X射线轮胎检测中的应用

子午线轮胎的缺陷检测方法比较多,频谱分析法是基于频域的图像分析方法,其主要功能是获取图像在频域中的纹理特征。傅里叶变换能够将时域的信号分解为频域各频率分量下之和,即分解为各个频率下的谱。然后通过对得到的频谱进行图像处理,判断轮胎有无缺陷。实验证明使用基于傅里叶变换的频谱分析法进行子午线轮胎缺陷检测可以大幅降低工作量,提高轮胎检测效率。     

X 线平片与三维 CT 检查在胫骨平台骨折评估中的应用价值?

目的：通过比较 X 线平片与三维 CT 检查对胫骨平台骨折损伤评价的信度和效度,探讨 X线平片与 CT 检查的应用价值。方法：回顾性分析2015年1月至2016年1月间收治的32例胫骨平台骨折损伤的病例,分别使用 X 线平片和三维 CT 检查对骨折损伤程度及部位做出判断,对骨折特征进行分析,对结果的效度进行判断（金标准为手术记录所描述）,并用 McNemar 检验比较 X 线平片和三维 CT 判断结果。结果：胫骨平台骨折三维 CT 重建在外柱诊断优于 X 线平片（P =0.031）,对骨折分型具有更高临床价值。结论：使用三维 CT 检查能够提高对胫骨平台骨折损伤评价的可靠性和准确性,可更好指导诊断及治疗方案的制订。     

核地球物理学的X射线荧光技术在我国固体矿产资源中的研究与应用

本文概述:1.理论研究及基体效应的校正;2.本文作者设计与发展的HYX-1轻便型X射线荧光仪、HYX-2轻便型双道X射线荧光仪、HYX-3微型机400道X射线荧光仪、JXY-1X射线荧光测井仪以及用于各型轻便型X射线荧光仪的找金矿滤波器;3.用于Fe、Mn、Cu、Ni、Cr、Zn、Pb、Sr、Mo、As、Sn、sb、Ba、W、Hg、Au、K、P等矿种的勘查或开采中的测定。实践表明,核地球物理学的X射线荧光技术在勘探和生产中是有效而经济的工具。     

核地球物理学的X射线荧光技术在我国固体矿产资源中的研究与应用

本文概述:1.理论研究及基体效应的校正;2.本文作者设计与发展的HYX-1轻便型X射线荧光仪、HYX-2轻便型双道X射线荧光仪、HYX-3微型机400道X射线荧光仪、JXY-1X射线荧光测井仪以及用于各型轻便型X射线荧光仪的找金矿滤波器;3.用于Fe、Mn、Cu、Ni、Cr、Zn、Pb、Sr、Mo、As、Sn、sb、Ba、W、Hg、Au、K、P等矿种的勘查或开采中的测定。实践表明,核地球物理学的X射线荧光技术在勘探和生产中是有效而经济的工具。     

多能谱X射线成像技术及其在CT中的应用

随着探测器技术的不断发展,具有能谱分辨能力的光子计数探测器成为人们研究的焦点,并在X射线成像领域开始得到应用。使用该种探测器,可以将具有较宽能谱分布的X射线分为不同的能区分别进行计数,获得详细的能谱信息及不同能量射线的衰减信息,由此引出了“多能谱成像”的概念。本文介绍了近些年来光子计数探测器技术的发展及其在X射线成像中的应用,同时分析了多能谱技术应用于CT成像所带来的一些优势,如降低辐射剂量、提高信噪比、提高物质识别精度、提高造影剂成像效果等。目前,许多研究机构都致力于研究更快速的电子学设备,以适应高计数率下快速成像的需求,随着多能谱成像技术研究的不断深入,必将为X射线成像及CT领域带来许多新的变革。