每秒 30 幅的速度显示图像,替代图像增强器,是比较理想的.然而,以每秒30 的幅频将使 图像的精度降低. 对于非晶硒的平板技术,X 射线将撞击硒层,硒层直接将 X 射线转化成电荷,然后将 电荷转化为每个像素的数字值, 这种叫做直接图像的方法. 支持者们称非晶硒比非晶硅提 供 了更好的空间分辨率. 一般称呼为非晶硅板(称呼不准确,即使用了非晶硅) 射线首先撞击其板上的闪烁 ,X 层, 该闪烁层以所撞击的射线能量成正比的关系发出光电子, 这些光电子被下面的硅光电 二 级管阵列采集到,并且将它们转化成电荷,再将这些电荷转换为每个像素的数字值.由于转 换 X 射线为光线的中间媒体是闪烁层,因此被称作间接图像方法.闪烁层一般由铯碘化物 或轧氧硫化物组成,铯碘化物是较理想的材料.其支持者们称:非晶硅板比非晶硒板的幅频 更快,可达到每秒 30 幅图像.
两种技术的空间分辨率都接近胶片, 但是对比度范围却远远超过胶片的性能. 两者之 间 的争议主要在理论上,更多谈到模转换功能,检测量子效率和大量的爱因斯坦理论,看起来 都差不多,即在保证最好的对比度和最小噪音的情况下,谁的空间分辨率更高.Bedford, Massachusettsbased Hologic 公司主要研制硒成像平板, 认为间接系统的闪烁层产生的光线, 在到达光电探测器前,出现轻微的散射,因此效果不好.对于硒板成像系统,电子是由 X 射线直接撞击平板,产生的很小的散射,因此图像精度较高. "我争论的不仅仅是理论上的"Hologic Inc 公司的 Ken Swartz 说, "现在, 有大量公开的 研究,比较了直接的和间接的探测器产生的图像质量和生产效率优势".他指出了一个 2003 年 4 月份, Ehsan Samei and Michael Flynn 发表在 Med. Phys 的文章 《试验比较直接和间接数 字化射线(DR)系统的探测器性能》 ,通过 GE 和 Philips 公司对 Hologic 公司的直接成像板 与其它间接成像板的比较,得出结论:当精度要求小于 200m 时,非晶硒板的性能好;对 于精度大于 200m,非晶硅性能好.Ken Swartz 还指出 Kodak, Siemens, Philips, Agfa and Instrumentarium 因为其优良的图像质量, 已经选择了非晶硒探测器, 以满足复杂的医学应用. 下面介绍几个生产厂家的平面成像板技术参数: 1, Agfa 公司:该公司提供 11×16 英寸硅板,为 12 位(灰度 4096) ,精度 127m,Agfa 公司也组装了 Hologic 公司的 14×17 英寸的硒板.这两种板都能够满足现场温度要求. 2, GE 公司:目前 GE 公司提供 4 种数字化硅板,平板尺寸从 63 到 256 平方英寸,可 以以静态模式操作,也可以以每秒 30 幅频速度操作,所有的 4 个板是 14 位(16000 灰度) 对比度,空间分辨率达 9 线对/mm(55m) ,没有几何放大. 3, Hologic Inc 公司:该公司的 14×17 英寸的硒板,精度为 3.6 线对/mm(139m) ,14 位(16000 灰度) ,Hologic 也卖 7.2 线对/mm(70 m )的平板. 4, PerkinElmer 公司:该公司的最高精度的平板是 16×16 英寸的,精度为 200m.其 8×8 英寸平板的精度为 400m,采集速度为 7 幅频/秒,其最高接受能量可达 25 MeV.所有 产品的对比度 16 位或 65000 灰度. 5, Varian Medical Systems Security & Inspection Products: 该公司的 12×16 英寸的硅板,
精度为 3.97 线对/mm(126m). 在高速模式时, 采集速度为 30 幅频/秒, 精度为 1.29 线对/mm (388m) ,Varian 公司也卖高能量的平板,接受能量可达 9 MeV,这样便有可能检测 27 英 寸以下厚度的铝铸件.其产品的对比度为 12 位或 4096 灰度,也有 65000 灰度的版本. 但是, 真正的 NDT 试验是哪一个在这些领域得到应用. 这个问题的答案是, 按照 XRI (一个独立的航空汽车试验室)测试总裁 Scott Thams 的说法"它们都行".Thams 解释"我们 发现非晶硒,非晶硅以及计算机成像已经足够好了,它们与胶片相当".XRI 8090% X 射 线检测工作是使用胶片, 使用胶片每年花费比使用成像技术大约多100 万美元. Thams 认为 他自己就是一个对于各种技术之间以及与胶片较量的很好的裁判员.他还评论"这些技术都 已经成熟到极点了,比较它们就象是分割头发一样难". 因为该文章在接见厂商时,在旁边的 Specsmanship 承认没有一种技术十全十美的,都 依赖其应用平板检测器和图像管的先驱 PerkinElmer 公司的 Mario Gauer 说:"对于 NDT, 争论哪种技术的精度更高,将没有实际意义". "你必须在不同的领域使用这些技术"他解释说, "对于自动的缺陷识别模式或 3D 改造, 使用高动态范围和良好信噪比的检测器,将减少图像数量和周期". Varian Medical Systems Security & Inspection Products 公司的技术代表 Greg Budner 说: "我们推进该技术的目的不是用自动方法替代胶片,我们已经取得了广泛胶片应用和带遥控 平板检测了许多零件." Budner 还指出:在安装了数字平板 X 射线系统后,检测 Ariane V 卫星填筑火箭的效率 增加.在安装以前,检测柱形碳复合零件,起码使用 350 个胶片,当零件在 X 射线机前面 旋转时,几乎每一度照射一次射线.使用数字化平板, Varian 公司减少 X 射线的检验时间, 因为零件在旋转,在零件移动到下一个位置之前,系统采集和存储图像需要几秒钟时间. 该 系统以6到9MeV 的能量操作, 对于 1200mm 的碳检测, 可以以 2%的对比度检测到 300m 夹渣. 尽管进行了许多试验室和生产环境的试验,但是 Thams 和其他的同行们还不能确定数 字平板技术能否经受住和胶片及 CR 技术同样恶劣的现场环境.他说:"数字板易碎,其灵 敏度随温度变化",他还解释:它们也需要电源和电缆,即使 CR 和胶片不需要的场合. Varian 公司 和 GE 公司表示环境的影响不是问题, 公司已经热稳性定系统, GE 该装置 对于太阳光不敏感; Varian 表示它的系统没有热稳定性也能很好的工作.两个公司都有硅板 装置,被使用在环境恶劣的沙漠地区检验管道和未爆炸武器.另外,硒板被应用于医学领域 和 50°到 86°F 室温情况下,在超出该温度范围,必须配备加热和冷却系统. GE 公司检测技术部的 Mike Bernstein 说 :现场实际的问题是环境不太重要,重要的是 便携式 CR,胶片和数字平板哪个更方便.他还说"对于一套胶片,使用 CR 完成很好";"例 如, 其便携性使得其用于检验管道很方便, 并且可以稍微弯曲, 如果要照射40 或 50 张图像, 则必须考虑其图像处理问题. 比较采集图像和快速简单地在下一个位置布置图像能力, 他 其 技术的多功能性会抵消胶片和 CR 的便携优点 ". 数字板的一个缺点或许是其价格昂贵.胶片和 CR 的成本很低,几个技术员能够依次 X 射线拍摄,处理一个胶片或 CR 处理器.对于每个 X 射线工作站的计算机系统成本大约为 15 万美元, 增加数量的 X 射线平板将增加同样的成本, 但这些会通过提高生产效率抵消 (即 减少站点和劳动力) . 在 NDT 应用中另一个考虑的问题就是固定的像素, 固定的像素或固定线 (即像素的行) 是该技术固有的,但是可以根据周围的像素进行人工更改(即内插法)也许这些在某些工业 上不被接受.Thams 说:依次类推,考虑在航空行业,检测规范要求在胶片上如果在感兴趣 的区域内,有人为的缺陷(划痕,针孔,气泡等) ,那么必须重新照射该照片. Bernstein 不把固定像素看作是问题,并且指出 GE 公司平板的固定像素仅仅 100 平方m,而胶片的

上一页下一页