工业CT系统的组成和应用

工业CT，即计算机断层扫描 (CT) 可生成 3D 图像，可视化扫描对象的内部结构，包括缺陷或其他目标区域的确切空间位置。

工业CT在质量保证和研发方面的优势

计算机断层扫描是最重要、质量保证和质量控制无损检测方法之一。CT 检测系统支持电子、汽车和航空航天等行业的制造商和科学家追求最高的产品质量和高效生产流程，减少废品和召回、减少浪费并缩短停机时间。

工业CT如何创建3D数据?

为生成待测物体的 3D 图像，工业 CT 扫描系统首先创建一系列不同旋转角度的 2D X 射线图像，即所谓的投影。捕获 2D 图像后，即可通过各种方法（如反向投影算法）开始重建。针对每一行像素，系统都会创建断层图像——透过三维物体的虚拟切片。然后通过软件将这些断层图像连接在一起，生成物体的最终 3D 数据。

不同的灰色阴影对应不同材料密度，因此可对缺陷或不规则结构进行的空间定位。描述图像大小时，工业 CT 采用体素（体积像素）的概念，相当于3D像素。

工业CT：广泛的应用

孔隙率和夹杂分析

铸造缺陷、焊接缺陷、孔隙、裂纹、夹杂物或气泡——在 3D 检测期间，计算机断层扫描能够可靠显示不规则部位及其确切位置和形状。Analysis提供了多样的 CT 检测系统，几乎涵盖了所有尺寸的物体——从极其微小的微处理芯片，到完整的飞机或汽车发动机模块。

结构分析, 如增材制造

从岩芯样本等地质标本到道路和桥梁建筑材料，再到增材制造产品，CT 可洞察各种物体的内部构造。在增材制造 (AM) 过程中，CT 扫描可帮助检测粉末床熔合过程中可能出现的常见缺陷，例如孔隙、成球、表面过度粗糙度或微观结构问题。

复合材料分析

纤维取向（如碳纤维）对产品的性能至关重要，因而成为复合材料分析的重要指标。通过 CT，操作员可借助软件为每个空间角度分配特定颜色，可视化零件纤维取向。通过易于区分的颜色，可突出显示重大错位。

计量测试

在计量测试中，3D 扫描广泛用于比较内外部表面（如名义值-实际值比较），可通过 CT 扫描与 CAD 模型进行比对或将两组 CT 扫描结果相互比较。工业 CT 还允许测量内部结构的尺寸，如用于为注塑成型塑料零件的多腔模具的每一腔创建符合性报告。

装配分析

工业 CT 可用于检查装配的机械结构及贴合度，或可视化产品部件（如垫圈或加热元件）。在对电子器件和印刷电路板 (PCB) 进行缺陷分析时，CT 可提供有关气孔体积或缺陷焊球的焊盘表面结构的详细信息。此技术还有助于外壳内尺寸仅几微米的结构——如在半导体封装检测时。

CT检测系统的组成

工业 CT 系统最重要的组成部分是 X 射线源、X 射线探测器、运动控制机构和成像软件。

 X射线源或X射线管

根据不同 X 射线源的焦点大小，可分别称为Mini-focus小焦点、Meso-focus微小焦点、Micro-focus微焦点和Nano-focus纳焦点。CT 系统目前主要使用两大基础类型的 X 射线源：Mini-focus小焦点管比Micro-focus微焦点管功率更高，潜在能量约20 keV至600 keV。Micro-focus支持microCT应用，潜在能量约20 keV至300 keV。焦点大小决定了物体内部细节的清晰程度。X射线管能量越高，X射线可穿透的物体密度越高、体积越大。

探测器

现代 CT 系统通常配备用于锥束 CT 的平板数字阵列探测器 (DDA)，或用于扇束 CT 的线阵列探测器 (LDA)，更多有关技术的详情请见下文。这类探测器均具有灵敏度、分辨率和位深，可生成对比度优异的超清图像。LDA 尤其适合高 X 射线能量检查厚壁组件的高质量扇束 CT 扫描。

合作创新:  CTScan 3

与客户的密切交流及敏锐的市场发展洞察力是 Analysis创新背后的驱动引擎。例如：为响应规避扫描结果免受散射 X 射线影响的需求——在检查致密材料的高能应用中会出现这类射线——Analysis开发了 CTScan 3 这一图像质量（体现在分辨率、对比度和稳定性等方面）非凡的线阵列探测器 (LDA) 。

运动控制机构

运动控制机构用于定位和旋转检查对象，以便 X 射线源和探测器从许多不同视角拍摄多幅图像。根据不同应用，部分CT系统配有钢架运动控制机构，其余则采用花岗岩底座运动控制机构—后者相对于钢架具有更高的温度稳定性，因此机械对准更简便。

软件: Geminy

Geminy 是 Analysis所有工作流程的统一用户界面。此软件通过向导和预设，引导用户完成检查流程，并通过强大的 CT 技术优化图像质量和速度。

基础CT扫描技术有哪些？

现有两大基础CT扫描技术，分别是扇束CT和锥束 CT。二者均使用多种扫描轨迹进行图像采集，如螺旋扫描 CT 或计算机层析成像。

有扇束CT     锥束CT     螺旋CT

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