Моделирование сигналов и функциональных узлов рентгеновского томографа для контроля ТВЭЛов

• Автор: Обидин, Юрий Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Список используемых сокращений

Глава 1. Обзор и анализ методов и средств вычислительной томографии

1.1 Методы и средства рентгеновской вычислительной томографии

1.1.1 Развитие и общая характеристика томографии

1.1.2 Промышленные рентгеновские томографы

1.1.3 Современное состояние промышленной КТ

1.2 Математические основы решаемой задачи

1.2.1 Прямая задача томографии

1.2.2 Обратная задача томографии

1.3 Физические аспекты рентгеновского контроля ТВЭЛов

1.3.1 Характеристики рентгеновского излучения

1.3.2 Предельные метрологические характеристики
1.3.3 Устройство и работа томографа для контроля ТВЭЛов
1.4 Алгоритмы реконструкции
1.4.1 Эвристические методы
1.4.2 Методы Фурье-синтеза
1.4.3 Методы свертки
1.4.4 Другие методы реконструкции
1.5 Обнаружение и измерение дефектов
1.6 Выбор и обоснование направления работы
Выводы к главе
Глава 2. Построение и анализ модели регистрации проекционных данных
2.1 Расчет линейного коэффициента ослабления циркония
2.2 Взаимодействие излучения с объектом контроля
2.3 Динамический диапазон сигнала
2.4 Квантовые шумы регистрации

2.5 Обнаружительная способность
2.6 Пространственное разрешение
Выводы к главе
Глава 3. Алгоритмы реконструкции, методика измерений и программное обеспечение
3.1 Панорамная томография
3.2 Реконструкция по ограниченным проекциям
3.3 Обнаружение дефектов
3.4 Измерение параметров дефектов
3.5 Комплекс программ
3.6 Результаты моделирования
Выводы к главе
Глава 4. Реализация, испытания и метрологическая аттестация опытного образца системы
4.1 Создание томографа для контроля ТВЭЛов
4.2 Устройство томографа
4.3 Сканирующая система
4.4 Рентгеновский детектор
4.5 Программно-алгоритмическое обеспечение
4.6 Результаты экспериментов
4.7 Метрологическое обеспечение
4.8 Характеристики томографа
Заключение (выводы )
Список литературы
Приложения

Список используемых сокращений
АЦП - аналого-цифровой преобразователь;
БПФ - быстрое преобразование Фурье;
ВЗН - временная задержка и накопление;
ВК - вычислительный комплекс;
ДПФ - дискретное преобразование Фурье;
ИС - измерительная система;
КТ - компьютерная томография;
ЛКО - линейный коэффициент ослабления;
НК - неразрушающий контроль;
ОК - объект контроля;
ОС - операционная система;
ПЗС - прибор с зарядовой связью;
ПК - персональный компьютер;
ПО - программное обеспечение;
РВТ - реконструктивная вычислительная томография;
РКТ - рентгеновская компьютерная томография;
СИ - средство измерений;
СО - стандартный образец;
СРПД - система регистрации проекционных данных;
ТВЭЛ - тепловыделяющий элемент;
ФРТ - функция рассеяния точки (передаточная характеристика).

Регулярную составляющую проекции найдем, вынося из-под интеграла (2.3):
Рк {х,у,г) = мЛз,2,ф) = МЦЬ, где £ = /(я, г, ф) - длина отрезка луча, лежащего внутри образца.
Уровень сигнала на детекторе, регистрирующем этот луч:
/ = /0ехр(-/гц1) (2.4)
Рассмотрим прохождение лучей через ОК (рисунок 2.4). На рисунке обозначено: гх - внутренний диаметр заглушки, г2 - наружный диаметр трубки.
Рис. 2.4. Прохождение лучей через ОК
Из рисунка следует, что регулярная составляющая проекции рп при отсутствии дефектов не зависит от (р и г и имеет вид:
.<ч
12/Мл/г2 -•* ) ’
Толщина циркония £ как функция расстояния ^ от оси ТВЭЛ показана на рисунке 2.5 жирной линией.
гх< я <г2
(2.5)