工业CT性能测试及检测模体研制

摘要

X射线自发现以来，迅速地被应用于安检、医学以及工业无损检测，X射线影像设备成像质量的良莠不齐是制约其发展的一大难点，如何规范影像质量成为了当今研究的热点。我国针对安检设备、医用CT和工业CT的影像设备制定了相关国标，然而市场上并没有统一规范的检测方法和模体。因此X射线影像质量处于一个无法溯源的状况。
　　为研究X射线影像质量的评价方法，借助中国计量科学研究院工业CT，通过以下内容进行研究：
　　（1）测试工业CT的性能，工业CT的性能主要包括空间分辨力和密度分辨率。空间分辨力测试方法包括理论计算、线对卡测试、圆盘法；密度分辨率测试方法包括液体密度差试件测试、圆盘法。
　　（2）为解决由于X射线连续谱的“硬化”而导致图像会出现杯状伪影的现象，进行单能X射线产额与纯度的研究。在中国计量院初步搭建好的K荧光装置上进行单能X射线的研究。针对钐元素（Sm）的K荧光能谱进行研究分析，利用MCNP程序模拟荧光装置，通过计算得到荧光产额及荧光纯度随辐射体氧化钐（Sm2O3）厚度和次级过滤材料氧化铈（CeO2）厚度的变化关系；测量并分析X光机管电压对于荧光产额的影响；制作Au和Pb的辐射体，并测试其单能性。
　　（3）根据GB15208-2005相关规定，制作微剂量X射线安全检查设备的测试体。测试体包含图像解析度和材料分辨两大方面，图像解析度测试体用于测试线分辨力、穿透分辨力、空间分辨力和穿透力；材料分辨测试体用于测试其材料分辨能力。
　　（4）目前国内常见的医用CT模体主要来自美国的模体实验室公司和瑞典RTI公司，主要有数字减影检测模体DSA-8 Plus、像质计、牙科模体、2度星卡ALK-2°、DR测试板。使用工业CT对被检模体进行辐射成像，对图像进行分析处理，计算相关参数与标称值的误差。
　　（5）工业CT的图像效果由X光机焦点尺寸、探测器的像素尺寸、重建算法、放大倍数等因素共同影响，所以很难评价CT的重建图像的质量。本部分设计新型工业CT模体补充国内相关研究。
　　通过以上五个工作对X射线影像质量进行评价分析，完善国内X射线影像QA、QC以及行业规范。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究进展及现状

第2章 工业CT（Computed Tomography）介绍

2.1 原理

2.2 工业CT的系统功能及组成

第3章 工业CT性能测试

3.1 空间分辨力测试

3.2 密度分辨率测试

3.3 K荧光的实现

3.4 小结

第4章 模体加工测试设计

4.1 微剂量X射线安全检查设备测试体

4.2 医用CT模体的测试

4.3 工业CT模体设计测试

4.4 小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

附录Ⅰ

研究生期间科研成果

致谢