计算机断层扫描技术（CT）在木材无损检测中的应用与发展
摘要：介绍了计算机断层扫描技术（CT）技术在木材无损检测领域中的发展情况和独特优势，从方法应用、结果判定、测试范围等方面详细阐述了国内外木材计算机层析成像检测的研究现状，着重指出它在木材宏观构造识别、早晚材密度判定、木材内部缺陷预侧、裂纹扩展过程的超高速扫描以及微观构造分辨等方面取得的技术成果。最后强调结合木竹材材性特征开发相应的CT无损检测技术，为木竹基础科学研究以及高效利用提供技术支持。
关键词：木材学；计算机断层扫描；无损检测；木材性质
Applications and development of CT in the wood non-
destructive testing
Abstract：The paper reviewed the development and unique advantages of CT technology in the field of nondestructive testing of wood, elaborating on the status of timber CT inspection from method application, characteristics determination felt range. It highlighted the achievements of CT technology in the recognition of timber macro-structure, determining density of the early wood and late wood, predication of wood internal defects, ultra-high-speed scanning of crack propagation process and identification of microstructure. Finally, put stress on developing the corresponding CT technology with combined with the characteristics of wood and bamboo, that provide technical support for wood and bamboo basic scientific research and utilization.
Key words：Wood science;Computed tomography (CT);Nondestructive testing;Wood properties
中国现有森林而积1.95亿hm2，居世界前列，但人均森林面积不足世界人均占有量的1/4[1]。随着近年来中国经济的快速发展和人民生活水平的提高，对木材的刚性需求不断增加，木材供需矛盾加剧[2]。如何充分利用好森林资源，提高生物质材料利用率，成为摆在中国林业科技人员而前一个亟须解决的重要课题之一。而无损检测因其实施方便、手段多样、结果可靠等优点于20世纪50年代被逐渐引入木材领域，成为提高生物质材料利用率的重要技术手段。如可在制材前采用无损检测技术来对原木缺陷进行准确定位，然后按最优原则割锯原木，可在降低生产成本的同时增加出材率和提高生产效率。木材无损检测技术是20世纪50年代开始发展起来的一门新兴的、综合性的木材非破坏性检测技术[2]。目前，常用的木材无损检测方法有目测法、射线法、超声波法、核磁共振法、微波法和机械应力法等[3]射线法中的计算机层析成像（computed tomography, CT）检测由于其具有穿透力强、分辨率高、检测速度快、检测结果直观而且无需破坏被检测物等特点.在木材无损检测领域显示出其独特的优越性.成为延续至今的一个研究热点[4-6]。可以说，CT是当今影像技术中不可缺少的重要手段。
1计算机断层扫描技术在木材领域的应用
计算机断层扫描也叫计算机层析照相技术，简称为CT，是计算机与X射线技术相结合的产物[7]。在20世纪60年代美国物理学家Cormack [8]将奥地利数学家Radon的原理应用到医学领域，为医用CT扫描仪的发明奠定了基础[9]。1959年杰伊恩（Jayne）首先提出木材
无损测量的假说。随着CT技术的进步，20世纪80年代CT技术开始逐渐应用于木材无损检测领域。经过30多年的发展，其在木材工业领域已取得了令人瞩目的成果并展现出美好的应用前景[10, 11]。目前，CT技术在木材无损检测领域的应用主要集中在以下5个方面。
1.1木材宏观构造
木材宏观构造特征包括边材和心材、生长轮或年轮、早晚材、木射线、树脂道、管孔及轴向薄壁细胞等。对木材的宏观构造特征进行无损检测既是树木生物学研究的重要内容，同时也是实现木材高效利用的要求[12]。目前利用CT技术来检测木材宏观构造主要集中在髓心、心边材和生长轮这3个部分。
1.1.1髓心的CT检测
髓心位于树木心材的中心，其位置关系到年轮宽度的计算，而年轮宽度是评价木材性质如密度及力学强度的重要参考因子之一。所以自动检测原木的髓心位置对研究原木构造特征、原木合理下锯以及研究树木生长等方面均有重要的意义[13]。目前，已有的CT图像髓心自动识别研究中，多数采用了霍夫变换（HT）。Bhandarkar等[14]利用HT进行圆周检测，研究了3种阔叶材美国红橡树Quercusrubru，黑胡桃木Juglunsregia和黑槭Acersacchurum的髓心位置，提出一种基于CT图像的髓心检测算法。法国农科院南锡研究中心的Longuetaud等[14]通过霍夫变换（HT）和插值增强，实现了基于医学CT扫描的挪威云杉Piceaabies髓心位置完全自动检测。加拿大林产品创新研究院的Alkan[15]也开展过采用工业CT技术检测亚高山冷杉Abieslasiocarpa原木髓心的研究，实现了自动检测并重建了原木髓心的三维图像。
1.1.2 心边材的CT检测
大多数树木的树干包括边材和心材两部分。对于心边材的区分不论是在树木生长研究领域还是木材加工领域都是十分重要的内容。特别是在木材加工领域，由于心边材之间在物理性质以及技术加工特征存在差异，影响到木材的加工和利用[16]。研究表明：欧洲赤松Pinussylvestris作为用材林时其坚固耐用的心材更为人们青睐；而作为纸浆材，人们则更倾向于利用含次生物质较少的边材。心边材区分和定位方面，Grundber[17, 18]通过对CT图像进行低通滤波、阀值处理和梯度滤波处理，再由原木髓心到心材边界沿半径方向隔1°检测画图，自动识别出欧洲赤松Pinussylvestris原木心边材，但该算法不适于带有节子的原木研究。Espinoza[4]和Rojas等[19]通过分类运算（最小距离算法和极大似然法）来处理糖槭Acer saccharum CT图像，以从心材、节子和开裂等缺陷中识别边材。Wei等[20]利用最大似然法实现了对糖枫的节子及树皮、心边材的CT自动识别。
1.1.3 生长轮的CT检测
年轮（annual ring），亦称生长层或生长轮。目前，年轮的检测方法主要分为两大类，即有损测量法和无损测量法。有损测量（即最常用的树木砍伐后数年轮的方法）会对树木造成不可恢复的损害。无损测量法是对树木生长不造成损害或损害很小的方法，目前应用较多的是生长锥法，此法虽不致树木死亡，但仍对树木生长有一定的影响，然而利用便携式CT设备可以弥补以上不足。在一个生长轮出现早材和晚材是生长轮能形成明显界限构造的一项基础。已有研究表明，木材密度与其CT值之间存在显著的线性正相关，而早材和晚材的密度又有很大差异，所以，通过对树木进行CT扫描确定早晚材的分布，就能在不影响其正常生长的前提下快速检测生长轮。
1.2木材缺陷检测
研究表明：质量损失率在5%-10%时，力学性质也比较明显的下降[21]。若能对缺陷准确定位并按最优原则割锯原木，可提高板材的经济效益达8%-9%，对于个别板材甚至可达30%[22]。20世纪80年代，Funt等[23]利用二维图像解释技术区分无节材、节子、腐朽及虫眼。瑞典吕勒奥理工大学木材科学与技术研究所的Hagman等[24]分别把欧洲赤松CT图像中的节子分离出来，并对节子进行有效分类，准确率达到85%-97%[25]。这种快速无损检测技术在识别较大节子时准确率较高，但对检测小节和探测死节边界效果较差。
1.3木材密度检测
密度是木材重要的物理指标之一，几乎所有木材力学性能均与之相关。已有研究表明[26]，木材密度与其CT值之间存在显著的线性正相关。瑞典学者Lindgren[27, 28]在利用CT技术检测木材密度方面作了系统的研究，随后法国、日本等国学者也开展过CT值与木材密度关系的研究工作。国内学者戚大伟、韩书霞等[29, 30]在分析处理木材CT图像以及测定木材密度方面开展了一些研究，得出了相似的结论，即CT值与木材密度有很好的线性关系。利用这一线性关系，根据早晚材不同的CT值，可研究木材早晚材密度的变异规律和年轮特征等。
1.4木材断裂检测
木材在生长过程中容易产生节、疤、开裂等易造成应力集中的不连续的性质，因此在加工过程中，容易在其内部形成裂缝。如果在加工前用CT对木材进行检测，就能快速准确的发现这些裂纹，这对于改进木材加工工艺，提高木材及其制品的安全性和使用寿命都有重要的意义。另一方面，研究木材在外力作用下的断裂过程是认识木材破坏机制的一个重要方面。费本华等[31]利用CT技术研究了意杨Populusx canadensis'I-214'，落叶松Larixgmelinii和湿地松Pinuselliottii的断口形态特征。
1.5高分辨率计算机CT成像图像在木材微观构造方面的应用
随着近年来科技的快速发展，高分辨率CT开始进入人们的视野。按照其分辨率大小可分为三维微米立体成像X射线显微镜（简称Micro CT）和三维纳米成像X射线显微镜（简称Nano CT）。Micro CT最高空间分辨率可达到1μm；而一些Nano CT分辨力可达30 nm 左右。将高分辨率CT应用于木材科学研究，对于竹材等这类薄壁材料及木材小节和死节边界的检测，以及观察木材细胞结构和竹材维管束特征，建立三维模型都具有重大的意义。Zhu等[32]用随机性纹理模型检测原木，这是首次利用空间自回归模型分析木材CT图像的纹理。Sepulveda等[33]也发表过通过利用简易CT来研究木材纹理的报道。
2计算机CT成像检测技术的不足与展望
随着现阶段对CT在木材工业中应用研究的不断深入，如何克服CT技术的不足及其未来发展方向也是国内外学者研究的重点。
2.1 降低CT设备成本，提高检测精度
现阶段，由于工业CT设备价格高昂，所以在木材工业研究中使用的CT设备绝大多数是普通医用CT，空间分辨率一般为0.5-1.0 mm。这在检测较大直径的木材或不需要得到高分辨率图像的实验时暂且够用，若要对竹材等薄壁材料及木材小节和死节边界进行检测，就得不到清晰而准确的数据以致影响实验精度。另外，研究开发便携式小型CT设备也是降低设备成本的重要途径之一，而且便携式小型CT设备更有利于木材加工一线和野外活立木检测。
2.2开发相应软件平台
虽然CT在木材内部结构检测方面有很好的适用性，然而到目前为比，除了瑞典等少数国家将CT技术投入到生产外，大多数国家仍处在研究阶段。在未来的专业木材CT图像分析软件平台的开发过程中可以结合人工神经网络，使CT设备具有模拟人类感知、学习和推理行为的能力，从而开发出一套不但能快速准确获得扫描数据，而且能同时检测多种木质材料的专业木材CT设备。
2.3提高安全性
CT设备是基于X射线对被检查物体进行断层扫描的原理来获得图像。图像的清晰度与扫描强度有关。而X射线是高能辐射电磁波，穿透能力很强。在扫描过程中一旦操作人员违规操作就会带来安全隐患，甚至会对人体的健康造成看不见的伤害。所以，如何制定安全科学的操作规范，严禁未经培训人员上岗操作也是未来研究的一个重要方面。
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1引言 自七十年代初第一台电子计算机断层扫描装置问世以来，成像技术发展异常迅速，设备不断更新。以医学成像为例，已实现了三大飞跃，即脏器清晰图像的获得，把生化病理研究推向分子结构的水平和直接提供有关成像组织的化学成分的信息，步入了断层显像的新时代。计算机断层扫描和图像重建技术，是在不破坏物体情况下，将物体每一个断层面上的结构和组份的分布情况显示出来的一种实验方法，都是利用计算机图像重建的方法来得到物体内部的信息。 人们对射线成像的最早认识是从x 光机开始的。医用x 光机成像技术的发展和应用已有近百年的历史，它是利用x 射线的物理性能和生物效应，来对人体器官组织进行检查。由于普通x 光机只能把人体内部形态投影在二维平面上，因此会引起成像器官和骨骼等的前后重叠，造成影像模糊。为了克服这一缺点，英国ENI 公司的工程师豪恩斯菲尔德(G.N.Hounsfield)运用了美国物理学家科马克(Cormack)于1963年发表的图像重建数学模型，推出了第一台x 射线计算机断层图像重建技术（X-CT ）装置，并1977年9月在英国Ackinson Morleg 医院投入运行。1979年该技术的发明者Hounsfield 和Cormack 为此获得了诺贝尔医学奖。 X-CT 的出现是X 射线成像技术的一个重大突破。经过多代的发展，X-CT 已获得广泛的应用。在医学上，目前已可用来诊断脊柱和头部损伤，颅内肿病，脑中血凝块，及肌体软组织损伤，胃肠疾病，腰部和骨盆恶性病变等等。目前X-CT 除了广泛应用于临床诊断、生命科学和材料科学以外，还在工业和交通等方面也有重要的应用，例如，在线实时无损检测工业CT 等。 2CT 成像实验原理 2.1概述 数学上可以证明，通过对物体进行多次投影就可得到该物体的几何形状。CT 的基本思想是：让一束γ射线投射在物体上，通过物体对γ射线的吸收（多次投影）便可获得物体内部的物质分布信息。 当强度为0I 的一个窄束γ射线穿过吸收系数为μ的物体时，其强度满足指数衰减关系 0ut I I e -= (1) 式中t 为射线所穿过物质层厚度。在实际情况中，所研究的物体往往不是由单一成分组成的，当物体由若干个不同成分组成时，物体内部各处的μ也将可能不同。在这样的物质中，束穿过整个物件后的强度为 0()()L I L I Exp u dt ?? =- ??? ?r (2) 式中()u r 为r 处的吸收率。CT 系统通过改变一组射线路径L ，记录下对应出射强度()I L 的变化来分析物体内部()u r 的分布。
第二章CT-计算机断层扫描成像实验（系列实验二） 射线成像实验室 July 22, 2019 目录 0引言 (2) 1CT成像实验原理 (2) 1.1 概述 (2) 1.2 投影定理 (3) 1.3 卷积反投影重建算法 (4) 1.4 一种实际算法 (5) 1.4.1推导与描述 (5) 1.4.2框图 (7) 2实验方案 (8) 2.1 概述 (8) 2.2 实验环境 (9) 2.2.1硬件环境 (9) 2.2.2软件环境 (10) 2.3 实验步骤 (10) 2.3.1概述 (10) 2.3.2具体步骤 (11) 2.3.2.1扫描 (11) 2.3.2.2数据处理 (12) 2.4 FAQ & Tips (12) 2.4.1工作目录是啥？ (12) 2.4.2如何确定样品的起始位置和水平扫描的长度？ (12) 2.4.3为什么扫描完成后要保存数据？ (13) 2.4.4为什么图像多出一条横贯全图的线？ (13) 3附录：CTS YSTEM软件使用说明书 (13) 3.1 概述 (13) 3.2 界面介绍 (13) 3.2.1新建扫描项目 (13) 3.2.2转台位置调整 (14) 3.2.3调整能谱敏感区域 (14) 3.2.4扫描属性 (15)
3.2.5扫描 (16) 3.2.6投影变换窗口 (17) 3.3 投影变换的输出 (18) 4参考文献 (21) 0引言 自七十年代初第一台电子计算机断层扫描装置问世以来，成像技术发展异常迅速，设备不断更新。以医学成像为例，已实现了三大飞跃，即脏器清晰图像的获得，把生化病理研究推向分子结构的水平和直接提供有关成像组织的化学成分的信息，步入了断层显像的新时代。计算机断层扫描和图像重建技术，是在不破坏物体情况下，将物体每一个断层面上的结构和组份的分布情况显示出来的一种实验方法，都是利用计算机图像重建的方法来得到物体内部的信息。 人们对射线成像的最早认识是从x光机开始的。医用x光机成像技术的发展和应用已有近百年的历史，它是利用x射线的物理性能和生物效应，来对人体器官组织进行检查。由于普通x光机只能把人体内部形态投影在二维平面上，因此会引起成像器官和骨骼等的前后重叠，造成影像模糊。为了克服这一缺点，英国ENI公司的工程师豪恩斯菲尔德(G.N.Hounsfield)运用了美国物理学家科马克(Cormack)于1963年发表的图像重建数学模型，推出了第一台x 射线计算机断层图像重建技术（X-CT）装置，并1977年9月在英国Ackinson Morleg医院投入运行。1979年该技术的发明者Hounsfield和Cormack为此获得了诺贝尔医学奖。 X-CT 的出现是X射线成像技术的一个重大突破。经过多代的发展，X-CT已获得广泛的应用。在医学上，目前已可用来诊断脊柱和头部损伤，颅内肿病，脑中血凝块，及肌体软组织损伤，胃肠疾病，腰部和骨盆恶性病变等等。目前X-CT除了广泛应用于临床诊断、生命科学和材料科学以外，还在工业和交通等方面也有重要的应用，例如，在线实时无损检测工业CT 等。 1CT成像实验原理 1.1概述 数学上可以证明，通过对物体进行多次投影就可得到该物体的几何形状。CT的基本思想是：让一束γ射线投射在物体上，通过物体对γ射线的吸收（多次投影）便可获得物体内部的物质分布信息。 当强度为 I的一个窄束γ射线穿过吸收系数为μ的物体时，其强度满足指数衰减关系 0ut I I e- =(1)
浅谈无损检测技术的发展及其运用 摘要：在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其 特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。关键词：激光无损检测；超声无损检测；射线无损检测 abstract: in modern production according to different objects in the choice of nondestructive detection method has become a concern of the people, in order to solve this problem, we must to nondestructive testing methods and features a more comprehensive understanding. the nondestructive testing, is in no damage to the material and finished products under the conditions of its internal and surface defects have the means. below is a brief introduce three kinds of commonly used method of application and development. keywords: laser nondestructive testing; ultrasonic nondestructive testing; x-ray nondestructive testing 中图分类号：tb553 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）一、无损检测的目的及其方法的选用 不管在什么情况下，都必须首先搞清楚究竟想检测什么东西，随后才能确定应该采用什么样的检测方法和检测规范来达到预定目
录 红木家具与工艺品木材无损检测方法研究 (2) 摘要 (2) Abstract (3) 一、引言 (4) 二、红木家具的分类 (4) （一）、老红木 (4) （二）、新红木 (5) 三、红木家具的特色 (7) 四、红木家具的保养 (8) 五、传统木材识别及其存在的问题 (9) （一）、传统木材识别方法 (9) （二）、传统木材鉴定中存在的问题 (10) 1、取样破坏性 (10) 2、木样特征局限性 (10) 六、木材无损检测方法及手持式数码显微镜 (10) （一）、木材无损检测方法的依据 (10) （二）、手持式数码显微镜 (10) 1、手持式数码显微镜的工作原理 (10) 2、手持式数码显微镜的类型 (11) 3、手持式数码显微镜的操作方法 (11) 4、手持式数码显微镜的使用要求 (11) 5、手持式数码显微镜的获取清晰图片的方法 (11) 七、红木家具与工艺品无损检测应用实例 (12) 八、结论与建议 (13) 谢辞 (14) 参考文献 (15)
红木家具与工艺品木材无损检测方法研究 摘要 本文以红木家具和手工艺品表面的不破坏为基础，确保其完整性，探索红木家具和手工艺品的无损检测方法。现场测试应用实例证明，手持式数字显微镜完全适用于木材的无损检测，解决了传统木材识别中的破坏性和木材样特征限制的问题。 关键词：工艺品和红木家具；非破坏性检测；手持式数码显微镜 Abstract This article is based on to explore a testing method of non-destructive to the surface of hongmu furniture and crafts which should not be destroyed and the same to whose integrity.A field testing on one set of hongmu furniture and one piece of handcrafts indicates that handheld digital microscope is perfectly applicable to the wood non-destructive testing, moreover to resolve the problems of sampling destructive and the limitations of the characteristics of wood sample in the conventional wood identification. Keywords:Hongmu furniture and crafts; non-destructive testing；handheld digital microscope
CT——电子计算机X射线断层扫描技术
CT——电子计算机X射线断层扫描技术 CT是英语缩写，可以表示的意思有：宝石的重量单位克拉、电子计算机X射线断层扫描技术、凝血时间、电力系统中的电流互感器、建筑水电安装、十字绣布、分辨率等。 化学试剂 1.邻苯二酚的缩写，分子式C6H6O2 2.建筑CT 3.宝石的重量单位 克拉[1]（符号：CT）1克拉=0.2克（200毫克） 克拉作为宝石的计量单位，在现行的国际标准中作为法定的计量单位它的换算公式为：1克拉=200毫克=0.2克。 古到今，在长达几百年的世界宝石贸易中，各国的珠宝商们都已习惯用克拉作为称量的标准。克拉一词最早起源于古希腊文，它是根据地中海东岸的一种树的名字翻译过来的。在人们没有精密的天平以前，便一直用这种很均匀而又
英文全称：Computed Tomography 利用计算机技术对被测物体断层扫描图像进行重建获得三维断层图像的扫描方式。该扫描方式是通过单一轴面的射线穿透被测物体，根据被测物体各部分对射线的吸收与透过率不同，由计算机采集透过射线并通过三维重构成像。分类 根据所采用的射线不同可分为：X射线CT（X-CT）以及γ射线CT（γ-CT)。 用途 CT的主要用途如下： 1.医学检测：自从CT被发明后，CT已经变成一个医学影像重要的工具，虽然价格昂贵，医用X-CT至今依然是诊断多种疾病的黄金准则。 2.工业检测：现代工业的发展，使得CT在无损检测和逆向工程中发挥重大的作用。 3.安保检测。
4.航空运输、运输港湾，大型货物集装箱案件装置。 优点及危害 首先，计算机断层扫描为我们提供被测物品的完整三维信息；第二，由于电脑断层的高分辨率，不同物体对射线的吸收和透过率不同，即使是小于1%的密度差异也可以区分出来；第三，由于断层成像技术提供三维图像，依需要不同，可以看到轴切面，冠状面，矢切面的影像。除此之外，任意切面的图像均可通过插值技术产生。这给医学诊断、工业检测和科研带来了极大的便利。 但是CT扫描带来的危害也必须引起重视。CT主要的危害来自于射线源，高能射线源能对人体组织及环境造成不可逆转的破坏，即使是医用的X射线CT，多次的累积使用，X射线依然会对患者被照组织产生一定的影响。 断层扫描技术 英文全称：electronic computer X-ray tomography technique CT是一种功能齐全的病情探测仪器，它是电子计算机X射线断层扫描技术简称。
无损检测技术原理与应用 安全工程1401班 2014074201 1无损检测技术的定义及发展概况 随着中国科学和工业技术的发展，高温、高压、高速度和高负荷已成为现代化工业的重要标志。但它的实现是建立在材料高质量的基础之上的。必须采用不破坏产品原来的形状，不改变使用性能的检测方法，以确保产品的安全可靠性，这种技术就是无损检测技术。无损检测技术不损害被检测对象的使用性能，应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料，零部件，结构进行有效地检验和测试，借以评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理信息。目的是为了评价构件的允许负荷、寿命或剩余寿命，检测设备在制造和使用过程中产生的结构不完整性及缺陷情况，以便及时发现问题，保障设备安全[1]。 无损检测技术是机械工业的重要支柱，也是一项典型的具有低投入、高产出的工程应用技术。可能很难找到其他任何一个应用学科分支，其涵盖的技术知识之渊博、覆盖的基本研究领域之众多、所涉及的应用领域之广泛能与无损检测相比。美国前总统里根在发给美国无损检测学会成立20周年的贺电中曾说过，(无损检测)能给飞机和空间飞行器、发电厂、船舶、汽车和建筑物等带来更高的可靠性，没有无损检测(美国)就不可能享有目前在飞机、船舶和汽车等众多领域和其他领域的领先地位。作为一门应用性极强的技术，只有与国家大型工程项目结合，解决国家大型和重点工程项目中急需解决的安全保障问题，无损检测技术才能有用武之地和广阔的发展空间[2]。 我国无损检测技术的快速发展得益于经济的快速发展和国家综合实力的快速增强。近十年来，我国经济一直处于快速发展期，无损检测事业也处于蒸蒸日上的局面，其总体形势和水平已是十年前无法比拟。在我国各工业部门和国防单位，我国无损检测工作者取得了令世人瞩目的成绩[2]。 2无损检测技术的基本类型及其原理 目前常用的无损检测类型主要有超声检测技术、射线检测技术、磁粉检测技术、渗透检测和红外检测技术五种，本文选取其中3种检测技术对其基本原理和应用进行简单的讲述，选取超声波检测技术和红外检测技术这两种检测技术进行
电子计算机X射线断层扫描技术 英文全称：electronic computer X-ray CT 简称。 CT X线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就 CT机 可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。 1、CT的发明 自从X射线发现后，医学上就开始用它来探测人体疾病。但是，由于人体内有些器官对X X射线对那些前后重叠 X1963年，美国物理学 X线的透过率有所不同，在研究中还得 CT的应用奠定了理论基 础。1967 然后制作了一台能加强X射线放射源的简单的扫描装置，即后来的CT，用于对人的头部进行实验性扫描测量。后来，他又用这种装置去测量全 1971年9月，亨斯费尔德又与一位神经放射学 部检查。 况下朝天仰卧，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动，同时在患者下方装一计数器，使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上，再经过电子计算机的处理，使人体各部位的图像从荧屏上显示出来。这次试验非常成功。1972年4月，亨斯费尔德在英国放射学年会上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。这一消息引起科技界的极大震
动，CT X 1979 CT已广泛运用于医疗诊断上。 CT原理 2、CT的成像基本原理 CT 拟/数字转换器（analog/digital converter 体素（voxel），见图1-2-1X线 digital matrix）， /模拟转换器（digital/analog converter 即象素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。 3、CT设备 X线管、探测器和扫描架 1个发展到现在的多达4800个。扫描方式也从平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定，发展到新近开发的螺旋CT扫描（spiral CT scan）。计算机容量大、运算快，可达到立即重建图像。由于扫描时间短，可避免运动产生的伪影，例如， CT血管造影（Ct angiography，CTA
无损检测技术及其应用 一、无损检测概述 无损检测NDT （Non-destructive testing），就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的所有技术手段的总称。 与破坏性检测相比，无损检测具有以下显著特点： (1) 非破坏性 (2) 全面性 (3) 全程性 (4) 可靠性问题 开展无损检测的研究与实践意义是多方面的，主要表现在以下几方面： (1) 改进生产工艺：采用无损检测方法对制造用原材料直至最终的产品进行全程检测，可以发现某些工艺环节的不足之处，为改进工艺提供指导，从而也在一定程度上保证了最终产品的质量。 (2) 提高产品质量：无损检测可对制造产品的原材料、各中间工艺环节直至最终的产成品实行全过程检测，为保证最终产品年质量奠定了基础。 (3) 降低生产成本：在产品的制造设计阶段，通过无损检测，将存有缺陷的工件及时清理出去，可免除后续无效的加工环节，减小原材料和能源的消耗节约工时，降低生产成本。 (4) 保证设备的安全运行：由于破坏性检测只能是抽样检测不可能进行100%的全面检测，所得的检测结论只反映同类被检对象的平均质量水平。
此外，无损检测技术在食品加工领域，如材料的选购、加工过程品质的变化、流通环节的质量变化等过程中，不仅起到保证食品质量与安全的监督作用，还在节约能源和原材料资源、降低生产成本、提高成品率和劳动生产率方面起到积极的促进作用。作为一种新兴的检测技术，其具有以下特征：无需大量试剂；不需前处理工作，试样制作简单；即使检测，在线检测；不损伤样品，无污染等等。无损检测技术在工业上有非常广泛的应用，如航空航天、核工业、武器制造、机械工业、造船、石油化工、铁道和高速火车、汽车、锅炉和压力容器、特种设备、以及海关检查等等。“现代工业是建立在无损检测基础之上的”并非言过其实。 无损检测分为常规检测技术和非常规检测技术。常规检测技术有：超声检测Ultrasonic Testing（缩写UT）、射线检测Radiographic Testing（缩写RT）、磁粉检测Magnetic particle Testing（缩写MT）、渗透检验Penetrant Testing （缩写PT）、涡流检测Eddy current Testing（缩写ET）。非常规无损检测技术有：声发射Acoustic Emission(缩写AE)、红外检测Infrared（缩写IR）、激光全息检测Holographic Nondestructive Testing（缩写HNT）等。 二、无损检测分类及简介 下面对以上所说的五种常规检测技术以及几种非常规检测技术做一下简要的介绍。 1.超声检测 超声检测的基本原理是：利用超声波在界面（声阻抗不同的两种介质的结合面）出的反射和折射以及超声波在介质中传播过程中的衰减，由发射探头向被检件发射超声波，由接收探头接收从界面（缺陷或本底）处反射回来超声波（反射法）
无损检测技术简介及发展 窦在镇 机0801-1 20080520 【摘要】【关键字】：无损检测超声波射线激光涡流 无损检测技术是利用物质的某些物理性质因存在缺陷或组织结构上的差异使其物理量发生变化这一现象，在不损伤被检物使用性能及形态的前提下，通过测量这些变化来了解和评价被检测的材料、产品和设备构件的性质、状态、质量或内部结构等的一种特殊的检测技术。本文主要介绍了无损检测技术的目前具体技术原理分类和应用，同时就我国目前的检测技术做综述。 1无损检测简介 1.1概念 在不破坏的前提下检查共建宏观缺陷或测量工件特征的各种技术的统称。工业领域中的无损检测类似于人们买西瓜时的“隔皮猜瓜”。买西瓜时，用手轻轻拍打西瓜外皮，听声响或凭手感，想猜一下西瓜的生熟，这是人们常有的习惯。如果对猜想有怀疑，则要求切开看个究竟了。用手轻拍，对西瓜是无有损坏的，非破坏性的，听声响或凭手感猜想西瓜生熟，“隔皮猜瓜”，这是生活中的“无损检测”；而“切开看个究竟”，这就是生活中的破坏性检查了。不论无损检测技术如何发展，“隔皮猜瓜”这一主旨内涵不变；对检测结果（猜想）有怀疑时，要解剖（切开）进行验证，这一基本思想也不变。古老而简单的无损检测方法，如敲击器械，听声响，辨别有无裂纹等，是至今沿用的方法；但因它们对缺陷的位置和大小，做不出“基本相符”的判断，而不被视无损检测的技术方法。只有技术方法才可保证无损检测结果如上所述的准确性和可重复性 1.2 无损检测的目的 无损检测的目的大体上可从三个主要方面来阐述。 1.2.1 质量管理 每一种产品均有其使用性能要求，这些要求通常在该产品的技术文件中规定，例如技术条件、技术规范、验收标准等，以一定的技术质量指标反映。 无损检测的主要目的之一，就是对非连续加工（例如多工序生产）或连续加工（例如自动化生产流水线）的原材料、半成品、成品以及产品构件提供实时的工序质量控制，特别是控制产品材料的冶金质量与生产工艺质量，例如缺陷情况、组织状态、涂镀层厚度监控等等，同时，通过检测所了解到的质量信息又可反馈给设计与工艺部门，促使进一步改进设计与制造工艺以提高产品质量，收到减少废品和返修品，从而降低制造成本、提高生产效率的效果。 例如，某厂生产45#钢球面管嘴模锻件，对锻件进行磁粉检测发现存在锻造折叠，使得锻件报废或需要返修而成为次品，折叠出现率达到30~40%。通过改进模具设计和模锻前的毛料荒形设计，以及改进模锻时摆放毛料的方式，使折叠出现率下降到0%，杜绝了因为折叠造成的废品和返修品出现，从而大大节约了原材料和能源消耗，节省了返修工时，明显提高了生产效率。
木材无损检测技术研究历史、现状和展望 随着退耕还林政策的实施，我国近年来树木面积不断扩大，但社会消耗量也越来越大，而木材的无损技术也在不断发展，因此要求我们要充分利用木材。本文主要研究木材无损检测技术的研究历史、现状和发展趋势，为以后的进一步研究提供参考依据。 标签：木材；无损检测；研究；现状 一、目视检测简介 木材无损检测方法中目视检测是使用最早、最简单的方法，该方法主要是通过人眼进行目测，对木材表面各种影响强度或相关性能的缺陷进行评估。目视检测需要操作人员具有丰富的经验；而且，木材内部的结构形态无法通过肉眼进行判断，因此无损检测方法在木材检测方面能发挥很好的作用。 二、国内外研究历史及现状 1.国内外应力波检测的应用研究情况 应力和应变扰动以应力波作为传播形式，在可变形固体介质中机械扰动表现为质点速度的变化和相应的应力、应变状态的变化。应力、应变状态的变化以波的方式传播，称为应力波。应力波的敏感性使其在木材中传播时会受到木材内部缺陷的影响，检测应力波的传播时间变化能判断木材的内部情况。20世纪60年代，国外学者开始利用应力波对木材进行无损检测。 1988年，Ross J.R.等采用应力波检测方法研究木材的弹性模量、应力波速度和木材密度的关系，为木材中的无损检测技术研究提供了理论基础。1994年，Ross J.R.等利用应力波技术，根据应力波在板材间传播时间的差异性辨别木材是否存在缺陷。2003年，Wagner等运用应力波技术，结合回归分析法，对美国花旗松进行研究，得出应力波传播速度和弹性模量之间的关系，并建立起应力波速度与动态弹性模量之间的相关性。2005年国内学者林文树等经分析得出超声波与应力波均受木材密度、孔洞大小及数量等因素影响，由此判断出木材的内缺陷。 2.国内外超声波检测的应用研究情况 20世纪60年代，超声波开始被用来进行无损检测。2000年开始，国内外越来越多的学者对超声波技术进行研究：李华和刘秀英利用超声波检测仪对大钟寺博物馆钟架进行了无损检测，通过测定钟架木材的弹性模量，对钟架木结构力学强度的变化做出评估。 3.国内外X射线检测的应用研究情况
成像原理 CT机CT是用X射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器(analog/digital converter)转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素(voxel)。 扫描所得信息经计算而获得每个体素的X射线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵(digital matrix)，数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素(pixel)，并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X射线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。 CT的工作程序是这样的:它根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。 折叠编辑本段发展历史 CT原理自从X射线发现后，医学上就开始用它来探测人体疾病。但是，由于人体内有些器官对X线的吸收差别极小，因此X射线对那些前后重叠的组织的
病变就难以发现。于是，美国与英国的科学家开始了寻找一种新的东西来弥补用X线技术检查人体病变的不足。 1963年，美国物理学家科马克发现人体不同的组织对X线的透过率有所不同，在研究中还得出了一些有关的计算公式，这些公式为后来CT的应用奠定了理论基础。 1967年，英国电子工程师亨斯菲尔德(Hounsfield)在并不知道科马克研究成果的情况下，也开始了研制一种新技术的工作。首先研究了模式的识别，然后制作了一台能加强X 射线放射源的简单的扫描装置，即后来的CT，用于对人的头部进行实验性扫描测量。后来，他又用这种装置去测量全身，获得了同样的效果。 1971年9月，亨斯菲尔德又与一位神经放射学家合作，在伦敦郊外一家医院安装了他设计制造的这种装置，开始了头部检查。10月4日，医院用它检查了第一个病人。患者在完全清醒的情况下朝天仰卧，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动，同时在患者下方装一计数器，使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上，再经过电子计算机的处理，使人体各部位的图像从荧屏上显示出来。这次试验非常成功。 1972年第一台CT诞生，仅用于颅脑检查，4月，亨斯菲尔德在英国放射学年会上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。 1974年制成全身CT，检查范围扩大到胸、腹、脊柱及四肢。 第一代CT机采取旋转/平移方式(rotate/translate mode)进行扫描和收集信息。由于采用笔形X线束和只有1~ 2个探测器，所采数据少，所需时间长，图像质量差。 第二代CT机扫描方式跟上一代没有变化，只是将X线束改为扇形，探测器增至30个，扩大了扫描范围，增加了采集数据，图像质量有所提高，但仍不能避免因患者生理运动所引起的伪影(Artifact)。 第三代CT机的控测器激增至300~ 800个，并与相对的X线管只作旋转运动 (rotate/rotate mode)，收集更多的数据，扫描时间在5s以内，伪影大为减少，图像质量明显提高。 第四代CT机控测器增加到1000~ 2400个，并环状排列而固定不动，只有X线管围绕患者旋转，即旋转/固定式(rotate/stationary mode)，扫描速度快，图像质量高。 第五代CT机将扫描时间缩短到50ms，解决了心脏扫描，是一个电子枪产生的电子束(electron beam)射向一个环形钨靶，环形排列的探测器收集信息。推出的64层CT，仅用0.33s即可获得病人的身体64层的图像，空间分辨率小于0.4mm，提高了图像质量，尤其是对搏动的心脏进行的成像。
本文由wenjin1018贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 无损检测技术的应用及其无损检测技术的应用及其效益 随着现代工业生产和科学技术的高速发展，在航空、航天、核能、汽车、石油、化工、铁路、建筑等产业方面，无损检测技术将发挥着越来越重要的作用。在现代化生产和建设中，高温、高压、高速度和高负荷无处不在，要保证产品的高质量必须进行百分百的检测，这就要求不破坏产品原来的形状、不改变产品的使用性能。从而无损检测技术应运而生。无损检测技术是在不损坏被检测对象的情况下，利用被检测对象的某些物理性质因其内部存在缺陷或结构异常而使所引起的光、声、电、磁等反应量发生的变化，从而测量这些变化以了解和评价被检测对象的性质、状态、质量或内部结构的技术。在工业领域已获得实际应用的和已在实验室阶段获得成功的无损检测方法已达五、六十种甚至更多，随着工业生产与科学技术的发展，还将会出现更多的无损检测方法与种类。根据检测原理不同，无损检测可分为声学方法检测、射线检测、电学方法检测、磁学方法检测、微波和介电方法检测、光学方法检测、热学方法检测、渗透检测与渗透检测等。其中超声波检测、磁粉检测、涡流检测、渗透检测和射线检测被称为五大常规检测技术。下面主要介绍五大常规检测技术及其在社会各个领用的应用。一、超声波检测技术及应用超声波是频率高于 20000 赫兹的声波，它的特点是方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能。超声检测技术是使超声波与被检测工件现相互作用，根据超声波的反射、透射和散射的行为，对被检测工件进行缺陷检测、几何特征测量、组织机构和力学性能变化的检测和表征，并进行对其应用性进行评价的一种无损检测技术。根据超声波在物体中的多种传播特性，例如反射、透射与折射、衍射与散射、衰减、谐振以及声速等的变化，可以测知许多物体的尺寸、表面与内部缺陷、组织变化等。与其它常规无损检测技术相比，它具有被测对象范围广，检测深度大;缺陷定位准确，检测灵敏度高；成本低，使用方便；速度快，对人体无害以及便于现场使用等特点。因此其应用范围很广。超声无损检测技术的主要应用（1）超声检测在工业无损检测技术技术中占有重要地位。金属材料（锻件、铸件、焊接件、型材、胶接结构）的探伤、厚度测量、硬度测量、纤维组织评价。非金属的检测，如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验，包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用；陶瓷土坯的湿度、陶瓷制件的缺陷检测；气体介质特性分析等。（2）各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等，超声检测技术已成为复合材料的支柱。（3）在海洋地质领域有许多方面的应用，例如声纳、鱼群探测、海底形貌探测、地质构造探测等。（4）核电工业的超声检测。（5）在医学诊断方面广泛应用超声检测技术，例如 B 超检测。（6）在农业方面，农产品的成熟度、农畜产品的内部缺陷、畜产品的异物等的检测。目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努 力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等二、磁粉检测技术及应用磁粉检测的基本原理是利用铁磁性材料或工件被磁化后，如果在表面和近表面有材料的不连续性的存在（材料的均质状态或致密性受到破坏），则在不连续处磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度等．由于有趋肤效应存在，铁磁性材料中的磁通基本集中在材料的表面和进表面，因此磁粉检测局限在检查铁磁性材料的表面和近表面，此外还不适用于检测铜、吕、镁、钛合金等非铁磁性金属材料外。但是它的优点较多，适用范围较广，成为五大常规检测技术之一。由于磁粉检测的特点和局限性，一般只应用在工业上，其适用范围如下：（1）适用于检测铁磁性材料工件表面和近表面尺寸很小，间隙极窄的铁磁性材料的微小裂纹和目视难以看出的缺陷．（2）适用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料，不适用于检测奥氏体不锈钢材料．（3）
无损检测行业发展 班级： 学号： ：
无损检测是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，采用射线、超声、红外、电磁等原理技术仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数的检测技术。常见的有超声波检测焊缝中的裂纹等方法。中国机械工程学会无损检测学会是中国无损检测学术组织，TC56是其标准化机构。 常用的无损检测方法：射线照相检验（RT）、超声检测(UT）、磁粉检测(MT）和液体渗透检测(PT) 四种。其他无损检测方法：涡流检测(ET）、声发射检测（AT）、热像/红外（TIR）、泄漏试验（LT）、交流场测量技术（ACFMT）、漏磁检验（MFL）、远场测试检测方法（RFT）、超声波衍射时差法（TOFD）、目视检测法（VT）等。 无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，其重要性已得到公认。 无损检测技术经历了三个发展阶段，即无损探伤（Nondestructive inspection，NDI）、无损检测（Nondestructive testing，NDT）和无损评价（Nondestructive evaluation，NDE）。目前一般统称为无损检测（NDT），而不是特指上述的第二阶段。在这三个阶段中，各阶段之间也没有绝对的时间分界点，它们之间存在相互继承和发展，各自的主要特点如下。 1.无损探伤（NDI） 从国际上看，这一技术主要应用于20世纪五六十年代，作为无损检测的初级阶段，其特点是技术和任务都较为简单。在技术手段上可选择的并不丰富，主要采用超声、射线等技术；在任务上主要是检
测试件是否存在缺陷或者异常，其基本任务是在不破坏产品的情况下发现零件或者构件中的缺陷，满足工程需要，其检测结论主要分为有缺陷和无缺陷两类。 2.无损检测（NDT） 随着科学技术的不断发展，特别是生产对无损检测技术的需求不断提升，仅仅检测出是否有缺陷显然不能满足人们的实际需求。在无损检测（NDT）这一发展阶段，不仅仅是探测出试件是否含有缺陷，还包括探测试件的一些其他信息，例如缺陷的结构、性质、位置等，并试图通过检测掌握更多的信息、对于国际上发达的工业国家，这一阶段大致开始于20世纪70年代末或者80年代初。 3.无损检测评价（NDE） 尽管第二阶段的无损检测（NDT）技术已经能够满足大部分工业生产的需求，但是随着对材料、构件等质量要求不断提高，特别是针对在役设备的安全性和经济性的需求越加突出，无损检测技术进入了第三阶段，即无损评价阶段（NDE）。这一阶段的一个标志性事件是1996年在新德里召开的第14界世界无损检测大会（Word conference on NDT，WCNDT），在该次大会上提出了将无损检测（NDT）变为无损评价（NDE）这一重要观点，并很快被各国无损检测界所接受。在这一阶段，人们不仅要对缺陷的有无、属性、位置、大小等信息进行掌握，还要进一步评估分析缺陷的这些特性对被检构件的综合性能指标（例如寿命、强度、稳定性等）的影响程度，最终给出关于综合性指标的某些结论。目前工业发达国家已经处于这一发展阶段。其他国家
无损检测技术的发展概述及认识 摘要：本文概述了无损检测与评估技术在国内外的研究现状，提出了无损检测与评估技术存在的问题和不足，最后分析了无损检测与评估技术的发展趋势。 关键词：无损检测；探伤；发展概况； 一、引言 任何设备或构件自身都可能有各种缺陷，关键是这种缺陷是否发展、发展得快慢及最后的危害如何。国内与国际上对承压类特种设备所含缺陷的危害性进行了大量的研究并取得了长足进展，同时，无损检测技术的发展，为人们的研究提供了新的方法和手段，对含缺陷焊接特种设备安全评定已成为可能。而在进行评定分析时，结构缺陷的准确定位与定量是一个关键问题，因为缺陷对焊接结构的完整性起着重要作用。为保证设备服役时的安全性，通常采用的方法是利用无损检测手段对设备进行检查，再应用安全评价分析技术和手段对检查得到的缺陷进行安全评定。可见，锅炉、压力容器安全评定与爆炸预防等技术应用的基本前提是无损检测技术。本文对工业中常用的无损检测原理及特点进行分析，概述了无损检测与评估技术在国内外的研究现状，提出了无损检测与评估技术存在的问题和不足，最后分析了无损检测与评估技术的发展趋势。 二、工业常用无损检测原理及特点分析 2.1射线检测技术 原理：射线探伤法是利用射线透过物体时, 会发生吸收和散射这一特性, 通过测量材料中因缺陷存在而影响射线的吸收来探测缺陷的, 有缺陷部位对射线的衰减减弱, 运用胶片的照相原理浏黄穿透工件后射线的强度变化, 从而, 测量出工件内部缺陷大小、数和性质的一种方法。该方法是最基本的、应用最广泛的一种射线检测方法。常用于探伤的射线有X 光和同位素发出的γ射线，分别称为X光探伤和γ射线探伤。一般情况下，射线探伤是不易发现裂纹的，或者说，射线探伤对裂纹是不敏感的。因此，射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感。即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤，而不适宜面积型缺陷探伤。2.2超声波检测技术 原理：超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷, 所谓超声波是指超过人耳听觉、频率大于20 的声音。目前用的最多的探伤方法是脉冲反射法。脉冲反射法在探伤时用纵波或者横波把超声波射入被检物的一面, 然后在同一面接收从缺陷处反射回来的回波, 根据回波情况判断缺陷的情况。通常用超声波探头与待探工件表面良好的接触，探头则可有效地向工件发射超声波，并能接收(缺陷)界面反射来的超声波，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理。根据超声波在介质中传播的速度(常称声速)和传播的时间，就可知道缺陷的位置。当缺陷越大，反射面则越大，其反射的能量也就越大，故可根据反射能量的大小来查知各缺
C T CT(Computed Tomography)，即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查；根据所采用的射线不同可分为：X射线CT（X-CT）、超声CT（UCT）以及γ射线CT（γ-CT)等。 成像原理 CT是用X射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X 射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器（analog/digital converter）转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素（voxel）。 扫描所得信息经计算而获得每个体素的X射线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵（digital matrix），数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器（digital/analog converter）把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X射线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。 CT的工作程序是这样的：它根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。 设备组成 CT设备主要有以下三部分： 1.扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成； 2.计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算； 3.图像显示和存储系统，将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。探测器从原始的1个发展到多达4800个。扫描方式也从平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定，发展到新近开发的螺旋CT扫描（spiral CT scan）。计算机容量大、运算快，可达到立即重建图像。由于扫描时间短，可避免运动产生的伪影，例如，呼吸运动的干扰，可提高图像质量；层面是连续的，所以不致于漏掉病变，而且可行三维重建，注射造影剂作血管造影可得CT血管造影（Ct angiography，CTA）。 超高速CT扫描所用扫描方式与前者完全不同。扫描时间可短到40ms以下，每秒可获得多帧图像。由于扫描时间很短，可摄得电影图像，能避免运动所造成的伪影，因此，适用于心血管造影检查以及小儿和急性创伤等不能很好的合作的患者检查。 图像特点 CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成。这些像素反映的是相应体素的X线吸收系数。不同CT装置所得图像的像素大小及数目不同。大小可以是 1.0×1.0mm，0.5×0.5mm不等；数目可以是256×256，即65536个，或512×512，即262144个不等。显然，像素越小，数目越多，构成图像越细致，即空间分辨力（spatial resolution）高。CT图像的空间分辨力不如X线图像高。
在用压力容器无损检测技术的原理和应用 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
在用压力容器无损检测技术的原理和应用压力容器在生产和生活中的使用越来越广泛，其安全性也受到人们越来越多的关注。压力容器处于高温、高压的工作条件下，一旦出现损伤将会引起严重的后果。定期实行压力容器无损检验是在保证容器正常使用的前提下，提高生产和使用安全水平的必要措施。 在用压力容器的无损检测是在被检测容器不受损伤的前提下，应用一定的技术和原理，通过科学、先进的检测设备，完成容器性能、结构以及使用状况的检验。目前无损检测技术较为成熟，常用的检测技术包括：磁粉检测、射线检测、超声波检测、渗透检测、涡流检测和磁记忆检测。 1.磁粉检测 1.1.技术原理和应用 磁粉检测是将铁磁性材料的压力容器进行磁化，如果容器内部存在缺陷，将会导致容器表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出缺陷的位置、大小、形状和严重程度。磁粉检测主要应用于检
测铁磁性材料做成的容器表面或近表面，可以准确直观地发现裂纹、夹杂等缺陷。 1.2.优缺点分析 磁粉检测对表面和近表面的缺陷检测灵敏度较高，检测成本较低，操作简便。如果在用压力容器可能存在表面缺陷可以首选磁粉检测。它的缺点体现在局限于检测铁磁性材料。检测的范围较小、效率较低。另外，磁粉检测对容器表面的形状要求较高，不适合检测不规则的压力容器。 2.射线检测 2.1.技术原理和应用 射线检测技术是应用放射性元素产生的射线投射入被检测容器上，可以发现压力容器铸件材料中气孔、夹杂物以及焊接中漏焊、未熔合等缺陷。通过射线检测可以将容器材料中缺陷的尺寸准确地反馈到设备的显示屏上，形成生动直观的图像并且能够保存和记录。该技术适用于检测不能直接用人工测量的容器或外包保护层较厚的容器，射线可以准确地检测到这类压力容器是否缺陷以及缺陷的长宽尺寸。 2.2.优缺点分析