Разработка систем цифровой радиографии сканирующего типа для контроля цилиндрических объектов большого диаметра

• Автор: Буллер, Алексей Иванович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И РАЗВИТИЕ ЦИФРОВЫХ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИХ п СИСТЕМ НА БАЗЕ ДВУХМЕРНЫХ И ОДНОМЕРНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

1Л Классификация систем цифровой радиографии

1.1.1. Системы на основе оцифровки традиционных рентгенограмм

1.1.2. Системы на основе запоминающих люминофоров

1.1.3 Системы на основе усилителей радиационных изображений

1.1.4 Системы на основе двумерных матричных детекторов

1.1.5 Сканирующие системы на основе бегущего рентгеновского

луча

1.1.6 Сканирующие системы на основе линейки детекторов

1.2 Примеры применения СЦРСТ в неразрушающем контроле
нефте- и газопроводов
1.3 Выводы главы
2 ГЛАВА 2. ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ СЦРСТ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
ОБЪЕКТОВ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА
2.1 Характеристики преобразователей влияющие на качество
рентгеновского изображения
2.2 Преобразователи рентгеновского излучения СЦРСТ для
контроля цилиндрических объектов большого диаметра
2.3 Характеристики и особенности регистрации рентгеновского
излучения сцинтилляторами Сс1[У04 и С&ДТД
2.4 Особенности эффективности регистрации рентгеновского
излучения сцинтилляторами Сс11¥04 и СзДТД
2.5 Схема сканирования в цифровой радиографии и
рентгенографии цилиндрических объектов большого диаметра.
2.6 Калибровка детектора СЦРСТ
2.7 Цифровая фильтрация
2.8 Выводы главы
3 ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ
КОНТРОЛЯ
3.1 Критерий оптимизации параметров системы
3.2 Оптимизация параметров системы для заданной продольной Ю1
пространственной разрешающей способности
3.2.1 Оптимизация параметров без учета цифровой фильтрации
результатов регистрации излучения

Оптимизация параметров с учетом цифровой фильтрации Ю4
результатов регистрации излучения Оптимизация параметров системы для заданной пространственной разрешающей способности в «наихудшем 1 1°
случае»
Оптимизация параметров без учета цифровой фильтрации цд
результатов регистрации излучения
Оптимизация параметров с учетом цифровой фильтрации
результатов регистрации излучения
Выбор параметров источника рентгеновского излучения для
расчета обобщенного параметра СЦРСТ
Выводы главы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СКАНИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙКИ ДЕТЕКТОРОВ С ОПТИМАЛЬНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ДЛЯ
КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА.
Определение технических требований к мобильному |2б
дефектоскопическому комплексу
Описание работы мобильного дефектоскопического комплекса
Производительность контроля СЦРСТ с оптимальными
параметрам
Применение обработки рентгеновского изображения при радиационном контроле цилиндрических объектов контроля
большого диаметра
Выводы главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основные обозначения и сокращения
СЦР - система цифровой радиографии
СЦРСТ - система цифровой радиографии сканирующего типа РИ - радиационное изображение ОК - объект контроля
УРИ - усилитель рентгеновского изображения ТРТ - тонкоплёночный транзистор ФЭУ - фотоэлектронный умножитель ЭВМ - электронно-вычислительная машина

Сканирующие СЦР на основе линейки детекторов обладают целым рядом преимуществ [1-3, 6, 51, 54, 56, 57]: отсечка рассеянного излучения; малая дозовая нагрузка на исследуемый объект; большой динамический диапазон; высокая эффективность регистрации излучения; возможность контроля крупногабаритных объектов; высокая восприимчивость к автоматизации. В существующих системах линейки детекторов могут иметь длину в несколько метров с размером одного детектора до 50 мкм [3], а число детекторов в линейке может варьироваться от нескольких десятков до нескольких тысяч [6,54].
Хотя значение этих характеристик для компьютерной диагностики достаточно очевидно, целесообразно все же рассмотреть их более подробно.
• Полное отсутствие геометрических искажений может быть реализовано только системой с параллельными рентгеновскими лучами. Практически создание такой системы нереально, поэтому рассмотрим системы с радиальным излучением из условно точечного фокусного пятна трубки. Такая система с двух координатным детектором дает искажение по обеим координатам. Системы сканирования с поступательным вертикальным перемещением сканера не дает искажений вдоль вертикальной координаты, (т.е. вдоль направления сканирования ОК), а искажения по горизонтали минимизированы увеличением расстояния трубка - детектор (для 1020 мм это примерно 1300 мм).
• Низкий уровень шума.
а) Самый большой источник шума - рассеянное излучение. Известно, что в двумерных детекторах оно составляет до 90% от уровня полезного сигнала. В сканирующих системах этот шум, практически, отсутствует.
б) Собственный шум детектора (шум электроники, от флуктуации темновых токов фотодиодов и т.д.). Практически отсутствует шум этого типа в полупроводниковых детекторах с нулевым напряжением смещения и в