工業(yè)CT密度分辨率測試

對工業(yè)CT密度分辨率的精確測試，通常既是工業(yè)CT制造商也是其用戶(hù)關(guān)注的問(wèn)題。檢驗工業(yè)CT密度分辨能力的試驗方法有多種。比如國軍標GJB 5311-2004《工業(yè)CT系統性能測試方法》和ASTM E1695-1995(2001)《標準測試方法－計算機層析成像(CT)系統性能測試》均有描述。 本文基于體積變化可以轉換為密度變化，設計采用一個(gè)較大的鉆孔有機玻璃圓盤(pán)試樣來(lái)測試工業(yè)CT的密度分辨率。試驗表明，此辦法精確、簡(jiǎn)單、實(shí)用，可以獲得工業(yè)CT密度分辨率與檢測局部平面位置的關(guān)系，還可同時(shí)較好測試工業(yè)CT的空間分辨率。

φ250 mm x 20 mm試樣的密度為1.188 g/cm3，間隔60°加工φ0.5，φ1.0，φ1.5，φ2.0，φ2.5，φ3.0六組通孔，參見(jiàn)圖1。 ACTIS 600-420工業(yè)CT成像條件為二代掃描，1.8mm焦點(diǎn)，412kV，5mA，切片厚度0.25mm，10242重建矩陣。在CT圖像上測量的以鉆孔為中心的φ20區域CT值為興趣區CT值，在無(wú)孔區域相應位置測試的CT值為對照區CT值。

試樣CT圖像見(jiàn)圖1，φ0.5鉆孔清晰可見(jiàn)。試樣興趣區及對照區的CT值列于表1。 如圖2所示，距圓盤(pán)試樣中心不同距離興趣區CT值隨孔徑d增大而呈現規律性減小，隨鉆孔與圓盤(pán)試樣中心距離f增大而呈規律性增大；同時(shí)，隨著(zhù)與f (即CT轉臺中心軸距離)增大，密度分辨率有提高趨勢。 圖2(a)中f值為20，40，60，80，100mm (曲線(xiàn)簇從上至下)，圖2(b)中d值為φ0.5，φ0，φ1.0，φ1.5，φ2.0，φ2.5，φ3.0 (曲線(xiàn)簇從上至下)。 計算和試驗顯示，在本實(shí)驗條件下可測出約0.2%的密度分辨率。