Bộ công thơng
Viện máy và dụng cụ công nghiệp
oOo
Báo cáo tổng kết đề tài
mã số: 178.09 RD/HĐ-KHCN Tên đề tài:
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp
bằng tia X cho kiểm tra các chi tiết máy
Cơ quan chủ trì Chủ nhiệm đề tài
8
9
10
Nguyễn Đức Minh
Lê Hồng Sơn
Nguyễn Danh Tiến
Nguyễn Chí Cờng
Phan Anh Dũng
Nguyễn Trung Kiên
Phạm Văn Tiến
Phạm Thanh Tú
Trần Văn Chung
Phùng Văn Đông
TS. Cơ khí CTM
ThS. Cơ khí CTM
Viện máy và dụng cụ công nghiệp
Viện máy và dụng cụ công nghiệp
Viện máy và dụng cụ công nghiệp
Viện máy và dụng cụ công nghiệp 2
Bộ công thơng Cộng hoà x hội chủ nghĩa Việt nam
Viện máy và dụng cụ công nghiệp Độc lập Tự do Hạnh phúc
Báo cáo tóm tắt
thực hiện đề tài 178.09 RD/HĐ-KHCN
Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp bằng tia X
cho kiểm tra các chi tiết máy
Cấp quản lý: Bộ Công Thơng
Cơ quan thực hiện: Viện máy và dụng cụ công nghiệp.
Theo tinh thần và nội dung của Hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển
công nghệ số 178.09 RD/HĐ-KHCN, ký ngày 23/03/2009 với Bộ Công thơng, Viện
máy và dụng cụ công nghiệp đã hoàn thành đề tài Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật
chụp ảnh cắt lớp bằng tia X cho kiểm tra các chi tiết máy.
I.> Các nội dung nghiên cứu và tiến trình thực hiện:
từ tháng 10/2010 đến tháng 12/2010
Kết quả: Đề tài đã tạo ra đợc bộ sản phẩm của đề tài đúng theo nh thuyết minh
đề tài, bao gồm:
+ Báo cáo về ứng dụng công nghệ chup ảnh cắt lớp CT để kiểm tra các đối
tợng trong công nghiệp bằng tia X.
+ Thuyết minh và thiết kế tổng thể hệ thống thiết bị kiểm tra đối tợng trong
công nghiệp bằng tia X.
+ Bộ gá đối tợng kiểm tra, đáp ứng các yêu cầu về truyền động và đợc điều
khiển tự động qua máy tính PC.
+ Hệ thống phần mềm: bao gồm các module phần mềm: module phần mềm thu
thấp dữ liệu X-Ray; module phần mềm tái tạo ảnh CT; module phần mềm để
điều khiển bộ truyền động bằng máy tính; module phần mềm để điều khiển chu
trình chung của hệ thống.
+ Hệ thống thiết bị để kiểm tra các đối tợng trong công nghiệp hoàn chỉnh
(sau khi quá trình tích hợp toàn bộ hệ thống đợc thực hiện) bằng phơng pháp
ứng dụng công nghệ chụp cắt lớp CT bằng tia X
4
Qua các kết quả thu đợc trong quá trình thử nghiệm, hệ thống đợc thiết kế,
chế tạo đã đáp ứng đợc tất cả các yêu cầu đề ra của đề tài.
II.> Sử dụng kinh phí đề tài:
Kinh phí đợc cấp cho đề tài đã đợc sử dụng đúng mục đích, theo đúng nh
các hạng mục đã nêu trong dự toán ban đầu. Toàn bộ kinh phí từ nguồn NSNN của đề
tài (250.000.000 VNĐ - Hai trăm năm mơi triệu đồng) đã đợc sử dụng hết.
- Mua vật t, nguyên, nhiên, vật liệu, tài liệu, dụng cụ phục vụ cho công việc
thực hiện đề tài.
- Thuê khoán chuyên môn.
- Vật t, văn phòng phẩm, công tác phí.
III.> Kết luận và hớng phát triển:
Đề tài 178.09 RD/HĐ-KHCN đã đợc hoàn thành và đáp ứng đợc các mục
+ Mục tiêu đề tài
Nội dung chính
Phần I:
Tổng quan về thiết bị và việc ứng dụng công nghệ chụp ảnh cắt lớp
cho kiểm tra các đối tợng trong công nghiệp bằng tia X.
Phần II:
Thiết kế tổng thể của hệ thống kiểm tra chi tiết máy bằng tia X ứng
dụng công nghệ chụp ảnh cắt lớp CT.
Phần III:
Các module phần mềm cho việc thu thập, xử lý dữ liệu tia X và tái
tạo ảnh CT.
Phần IV:
Thiết kế chi tiết bộ truyền động gá chi tiết phục vụ cho quá trình
chụp cắt lớp CT.
Phần V:
Tích hợp và thử nghiệm, đánh giá kết quả hoạt động của toàn bộ hệ
thống.Kết luận và hớng phát triển
+ Các kết quả đạt đợc
+ Hớng phát triển
2.2. Nguyên lý của kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp CT 15
2.3. Phân loại các phơng pháp quét ảnh theo thế hệ máy CT Scanner 15
3.> Tổng quan về quá trình tái tạo và xử lý ảnh CT
19
3.1. Giới thiệu và tổng quan 19
3.2. Quá trình chụp ảnh cắt lớp 20
Phần II Thiết kế tổng thể của hệ thống kiểm tra chi tiết máy bằng tia X ứng
dụng công nghệ chụp ảnh cắt lớp CT
22
1.> Các yêu cầu đối với hệ thống kiểm tra chi tiết máy bằng tia X
22
2.> Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống
22
3.> Thiết kế kỹ thuật của hệ thống
24
3.1. Phần kết cấu cơ khí, bộ nguồn phát, điều khiển tia X 24
3.2. Hệ thống thu nhận dữ liệu X-ray 25
3.3. Bộ gá đối tợng kiểm tra 27
3.4. Các Module phần mềm trong hệ thống 28
Phần III Các module phần mềm cho việc thu thập, xử lý dữ liệu tia X và tái
tạo ảnh CT
29
8
1.> Phần mềm thu nhận dữ liệu X-Ray
29
2.> Phần mềm xử lý, tái tạo ảnh CT
30
2.1. Khái quát về quá trình tái cấu trúc hình ảnh 31
2.2. Các phơng pháp tái cấu trúc hình ảnh 31
Kết luận và hớng phát triển
66
Tài liệu tham khảo
68
Phụ lục
69
Phụ lục 1: Bộ bản vẽ thiết kế cơ khí bộ dẫn động chi tiết
Phụ lục 2: Bộ bản vẽ thiết kế điều khiển động lực bộ dẫn động chi tiết
Phụ lục 3: Hợp đồng và các phụ lục hợp đồng của đề tài Mở đầu
Ngày nay tia X đã trở nên rất quen thuộc đối với mọi đối tợng trong cuộc sống
xã hội bởi nó ngày càng đợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nh : nghiên cứu khoa
học, y tế, an ninh, quốc phòng, trong công nghiệp, v.v Hầu hết các ứng dụng tia X
đều dựa trên tính chất đặc trng của tia X là bức xạ điện từ xuyên thấu, có bớc sóng
ngắn hơn sóng ánh sáng. Tia X tác động vào các phần tử vật chất và xuyên qua chúng,
hình ảnh nhận đợc ở phía sau là các vùng sáng tối khác nhau. Sự hấp thụ bức xạ tia
X của các chất phụ thuộc vào tỷ trọng và nguyên tử lợng của chất ấy. Dựa trên hình
ảnh nhận đợc khi tia X xuyên qua đối tợng ngời ta có thể xác định đợc nhiều tính
chất hóa-lý của đối tợng mà không cần các phân tích hóa học hay phá hủy chúng.
Một trong những ứng dụng quan trọng của tia X trong công nghiệp là trong
phơng pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ - RT (RadioGraphic Test), thuộc nhóm
các phơng pháp kiểm tra không phá hủy (Non Destructive Testing NDT), đây là
phơng pháp thông dụng để xác định khuyết tật của mối hàn, sản phẩm đúc, chi tiết
máy, v.v Phơng pháp kiểm tra không phá hủy bằng chụp ảnh bức xạ có khá nhiều
u điểm nh : nhanh, không tiêu hao vật t, không ô nhiễm môi trờng, có thể số hóa
kết quả, v.v
Từ phơng pháp chụp ảnh bức xạ, kết hợp với khả năng tính toán, xử lý dữ liệu,
phẩm công nghệ cao, tơng đơng trình độ khu vực và thế giới.
Viện Máy và Dụng cụ công nghiệp IMI Holding (Viện IMI) là đơn vị đã và
đang triển khai nhiều đề tài nghiên cứu cấp Bộ, cấp Nhà nớc có liên quan đến lĩnh
vực nghiên cứu, ứng dụng tia X. Vừa qua Viện IMI đã đợc Nhà nớc trang bị Phòng
kỹ thuật tia X thuộc Phòng Thí nghiệm Cơ điện tử-IMI Holding, đây là phòng thí
nghiệm bao gồm tơng đối đầy đủ các thiết bị để nghiên cứu, chế tạo ra các sản phẩm
ứng dụng tia X. Trong quá nghiên cứu, triển khai các đề tài, Viện IMI cũng đã xây
dựng đợc một đội ngũ cán bộ có nhiều kinh nghiệm trong nghiên cứu, thiết kế, chế
tạo các thiết bị ứng dụng tia X. Đây là các điều kiện thuận lợi để Viện IMI thực hiện
đề tài Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp bằng tia X cho kiểm tra các
chi tiết máy.
* Mục tiêu của đề tài:
Với các điều kiện thuận lợi của mình, Viện IMI đã tập trung nhiều nguồn lực
để hoàn thành các mục tiêu mà đề tài đã đề ra. Cụ thể các mục tiêu đó là :
+ Nắm bắt và làm chủ công nghệ ứng dụng X-Ray trong kiểm tra khuyết tật các
chi tiết máy, ứng dụng công nghệ chụp ảnh cắt lớp CT.
10
+ Thiết kế tổng thể hệ thống và xây dựng, chế tạo một số module quan trọng
của thiết bị kiểm tra khuyết tật chi tiết máy bằng tia X.
+ Tích hợp, thử nghiệm thiết bị để tiến tới đa đợc sản phẩm vào hoạt động
trong dây chuyền sản xuất thực tế.
* Các nội dụng thực hiện chính của đề tài:
Căn cứ theo các mục tiêu mà đề tài đã đặt ra và căn cứ theo các nội dung đăng
ký thực hiện trong thuyết minh đề tài. Nhóm đề tài đã xác định cụ thể các nội dung
công việc cần thực hiện là :
+ Tiến hành nghiên cứu tổng quan về các phơng pháp và thiết bị kiểm tra các
đối tợng trong công nghiệp, ứng dụng công nghệ chụp ảnh cắt lớp bằng tia X.
+ Tiến hành thiết kế tổng thể kỹ thuật hệ thống thiết bị kiểm tra chi tiết máy
bằng chụp ảnh cắt lớp tia X (chỉ tiến hành thiết kế nguyên lý hệ thống)
Các phơng pháp kiểm tra đợc chia thành hai nhóm là: nhóm các phơng pháp
kiểm tra không phá hủy - NDT (Non Destructive Testing) và nhóm các phơng pháp
kiểm tra phá hủy - DT (Destructive Testing). Trong hai nhóm này thì nhóm các
phơng pháp kiểm tra không phá hủy có các u điểm sau:
- NDT không làm ảnh hởng tới khả năng sử dụng của vật kiểm tra sau này.
- NDT có thể kiểm tra 100 % sản phẩm, trong khi DT thì chỉ có thể kiểm tra
xác suất.
- NDT có thể kiểm tra ngay khi vật kiểm nằm trên dây chuyền sản xuất mà
không phải dừng dây chuyển sản xuất.
Do nhóm phơng pháp NDT có một số u điểm nh trên so với nhóm phơng
pháp DT nên hiện nay phần lớn các dây chuyền sản xuất đều áp dụng phơng pháp
kiểm tra NDT.
1.2. Các phơng pháp kiểm tra không phá hủy - NDT:
Kiểm tra không phá hủy là việc sử dụng các phơng pháp khác nhau để kiểm
tra phát hiện các khuyết tật bên trong hoặc ở bề mặt vật kiểm mà không làm tổn hại
đến khả năng sử dụng của chúng.
Kiểm tra không phá hủy dùng để phát hiện các khuyết tật nh là nứt, rỗ, xỉ,
tách lớp, hàn không ngấu, không thấu trong các mối hàn , kiểm tra độ cứng của vật
12
liệu, kiểm tra độ ẩm của bê tông (trong cọc khoan nhồi), đo bề dày vật liệu trong
trờng hợp không tiếp xúc đợc hai mặt (thờng ứng dụng trong tàu thủy), đo cốt thép
(trong các công trình xây dựng ),v.v
Kiểm tra không phá hủy gồm nhiều phơng pháp khác nhau, từ phơng pháp
đơn giản nhất là phơng pháp kiểm tra bằng mắt đến các phơng pháp phức tạp nh
chụp cắt lớp bằng phơng pháp cộng hởng từ hạt nhân, tuy nhiên có thể tạm chia
thành hai nhóm phơng pháp đó là:
+ Nhóm phơng pháp kiểm tra NDT thông thờng: bao gồm các phơng pháp kiểm
tra không phá hủy thông dụng:
- Phơng pháp kiểm tra bằng mắt (VT).
tay, từ các máy chuyên dùng đợc thiết kế riêng cho việc kiểm tra các đối tợng đặc
biệt đến những loại phổ thông áp dụng đợc cho nhiều đối tợng kiểm tra.
Gần đây với sự phát triển của kỹ thuật số, thì các thiết bị RT cũng đợc tập
trung nghiên cứu, phát triển theo hớng số hoá, điều này giúp cho tiện lợi hơn về mặt
kỹ thuật, trao đổi thông tin, kết quả, công tác lu trữ cũng nh quản lý.
Công nghệ chụp ảnh X-quang kỹ thuật số ra đời đã loại bỏ đợc nhiều nhợc
điểm của chụp X-quang dùng phim nh: tốn thời gian chụp, chiếu, rửa phim, cũng
nh vật t tiêu hao trong quá trình sử dụng đồng thời lại phát huy đợc thế mạnh của
kỹ thuật điện tử số và công nghệ phần mềm xử lý ảnh do đó trong phơng pháp RT thi
việc dùng X-Quang kỹ thuật số đang dần thay thế việc dùng phim cổ điển.
1.4. Hệ thống kiểm tra bằng tia X, ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp CT:
Ngày nay với sự phát triển vợt bậc của máy tính đặc biệt ở khả năng, tốc độ
tính toán cho phép có thể xử lý hàng triệu triệu phép tính / 1 giây, điều này đã tạo cơ
sở cho việc xây dựng các hệ thống kiểm tra theo phơng pháp chụp ảnh phóng xạ RT,
ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp CT. Các hệ thống với cấu hình này cho phép đa
ra nhiều bức ảnh phóng xạ của vật kiểm theo nhiều lớp với các góc chiếu khác nhau
thay vì chỉ là một bức ảnh phóng xạ của vật kiểm, do vậy nâng cao rất nhiều khả năng
cũng nh độ chính xác của hệ thống kiểm tra.
Trong các hệ thống kiểm tra theo phơng pháp RT mà có ứng dụng kỹ thuật
chụp ảnh cắt lớp CT thì hệ thống xử lý CT Scanner đóng vai trò chính trong việc quyết
định tính chính xác của hệ thống. Đây là hệ thống phức tạp bao gồm từ các thiết bị
phần cứng: bộ phát tia, các detectors, bộ truyền động, hệ thống thu nhận ảnh, phần
mềm phân tích và xử lý ảnh, phần mềm nhận đánh dấu-nhận dạng hình ảnh, v.v
2. Tổng quan về hệ thống chụp ảnh cắt lớp CT:
2.1.Khái niệm về chụp ảnh cắt lớp CT:
Chụp ảnh cắt lớp CT là một kỹ thuật tạo ảnh lớp cắt cùng với sự hỗ trợ của máy
tính tạo ra các hình ảnh chụp cắt lớp sắc nét, rõ ràng. Công việc này đợc thực hiện
14
thông qua việc thực hiện một thủ tục hay một chuỗi hoạt động đợc gọi là sự tái tạo
X đợc phát và thu. Quá trình tiếp diễn cho tới khi số lợng tín hiệu thu đợc đủ lớn
để tái tạo ảnh.
Hệ thống này hiện tại hầu nh không đợc ứng dụng vì chỉ sử dụng một phần
năng lợng rất nhỏ, không đáng kể của nguồn bức xạ từ bóng X quang trong khi năng
lợng bức xạ từ Anode của bóng có thể bao trùm một góc thì chùm tia bức xạ thực
dụng để đo lại chỉ nằm trong góc 10
-4
Radian. Bởi vậy, một mặt công suất của bóng X
quang bị hạn chế, mặt khác do nhu cầu cần thiết phải tạo đợc liều bức xạ tại cảm
biến đủ để đo nên máy không thể chuyển động với vận tốc cao.
Với hệ thống này để tạo ảnh một lớp cắt cần một thời gian dài cỡ vài phút. Tuy
nhiên, trong thực tế, việc giảm thời gian tạo ảnh chỉ có thể đạt đợc nhờ tăng số lợng
kênh đo cho một lớp cắt, các máy CT đã đợc phát triển theo hớng này.
2.3.2. Các máy CT thế hệ thứ hai: 16
Cấu trúc : Thay vì dùng một đầu dò, đến thế hệ này đã dùng một chùm
đầu dò khoảng 20-30 chiếc bố trí cận kề nhau trong hớng quét, Chùm tia quét có
dạng hình quạt.
Phơng pháp quét : tơng tự nh thế hệ thứ nhất, hệ thống đo thực hiện hai loại
dịch chuyển đó là : dịch chuyển song song và dịch chuyển tịnh tiến.
Với cách bố trí hệ thống đo này, nguồn bức xạ tia X từ bóng X quang đợc sử dụng
hiệu quả hơn nhiều, có thể thực hiện đợc nhiều phép chiếu tơng ứng với số lợng
cảm biến và thu đợc nhiều dữ liệu đo đồng thời, vì vậy góc quay và khoảng giửa hai
lần chiếu theo mặt sẽ tăng, kết quả giảm tổng số bớc quét phẳng và số lần quay của
hệ thống đo. Với hệ thống này, tuỳ thuộc vào số cảm biến thời gian tạo ảnh một lớp
cắt trong khoảng từ 10-60 giây. Tuy nhiên do quá trình cơ học khi chuyển động ngang
hay quay, việc giảm thời gian tạo ảnh xuống thấp hơn nữa đối với hệ thống đo này
không thể thực hiện đợc .
tạp vì số lợng đầu dò lớn hơn rất nhiều.
2.3.5. Máy CT thế hệ thứ 5:
Hình 1.5: Sơ đồ quét của Spiral CT (thế hệ máy CT thứ 5)
Thế hệ CT thứ năm đang đợc sử dụng phần lớn ngày nay là Helical CT (Spiral
CT) với dạng quét hình xoắn ốc. Kỹ thuật Slip-ring (chổi quét - cổ góp) đợc áp dụng
vào máy CT giúp quá trình quét đợc thực hiện nhiều vòng liên tục mà các thế hệ
trớc không làm đợc. Do đó, tốc độ quét, không gian quét đợc cải thiện rất nhiều.
18
Kỹ thuật Slip-ring, là một cải tiến về mặt cơ điện, dùng cổ góp và chổi quét. Tất
cả năng lợng và tín hiệu điều khiển của phần tĩnh đợc truyền đến phần động thông
qua hệ thống Slip-ring có các slip-ring riêng lẻ song song dành cho detector, tube,
truyền dữ liệu.
Không chỉ phát triển về cấu hình quét, công nghệ CT còn có nhiều cải tiến
quan trọng khác. Chùm tia X ban đầu chỉ là chùm hẹp dạng mỏng (Fan Beam), càng
về sau càng lớn hơn thành chùm dạng nón (Cone Beam), tăng thể tích chiếu và giảm
thời gian thực hiện phép chụp. Thể tích chiếu tăng lên đồng nghĩa với lợng dữ liệu
lớn hơn nhiều, cần đờng truyền và bộ nhớ lớn hơn, đem lại độ chính xác cao hơn.
Hình 1.6: Sự thay đổi của dạng chùm tia X
3. Tổng quan về quá trình tái tạo và xử lý ảnh CT:
Trong hệ thống chụp ảnh cắt lớp CT thì đóng vai trò quan trọng là phần mềm
thu nhận và tái tạo ảnh CT, trong đó do đặc thù của ảnh CT nên quá trình tái tạo ảnh
CT đóng vai trò nh là quá trình xây dựng dữ liệu đầu vào cho tính toán, xử lý của
phần mềm - tức là đầu vào dữ liệu cho cả hệ thống chụp ảnh cắt lớp CT. Do vậy việc
chọn lựa, xây dựng thuật toán tái tạo ảnh CT là khâu quan trọng, quyết định tới sự
hoạt động của cả hệ thống.
3.1. Giới thiệu và tổng quan
ảnh CT khác với ảnh X quang ở vài chi tiết cụ thể. Những vấn đề này khác
Bóng phát tia và detector đợc lắp ráp trên một khung có vị trí cố định đối
nhau, bộ gá vật thể chiếu di chuyển trên một khoảng cách bao trùm vùng kiểm tra.
Một ảnh chiếu đợc tạo nên từ đo các mức suy giảm line-byline. Kết quả những
hớng chiếu khác cũng tơng tự đối với việc xuất hiện những tia đợc quy ớc. Hình
ảnh tạo ra là tập hợp của rất nhiều ảnh xếp chồng (nh
trong phơng pháp chụp
Xquang thông thờng), rộng bằng bề dày của lớp cắt (đã đợc xác định). Dựa trên
hình ảnh toàn cảnh này để lập chơng trình tạo ảnh cắt lớp.
3.2.2. Quét cắt lớp
20
Bóng phát tia và cụm đầu dò quay quanh vật thể chiếu một góc 360
o
để thực
hiện một lớp cắt. Bộ gá vật thể chiếu dịch chuyển một khoảng cách bằng bề dày lớp
cắt sau mỗi lớp cắt theo phơng thức quét gián đoạn hoặc di chuyển liên tục với một
tốc độ cố định (tốc độ chuyển động tịnh tiến của bộ gá vật thể chiếu phải phù hợp với
tốc độ quay tròn của giàn quay để xác định khoảng cách giửa các lớp cắt) theo
phơng thức quét xoắn ốc. Đối với phơng pháp quét xoắn ốc trong khi đang thu nhận
tomogram, hệ thống bóng/detector vẫn tiếp tục quay tròn quanh bộ gá vật thể chiếu.
Những hớng chiếu thu đợc từ những vị trí của những góc kế tiếp nhau trên vòng
quay là nhanh.
Đo cờng độ đờng viền với những mức cờng độ tại những detector. Mỗi
hớng chiếu sẽ có một cờng độ đờng viền tơng ứng (hớng chiếu của lớp cắt quét
cho một kênh).
Việc lựa chọn chiều dày lớp cắt bằng cách sử dụng một máy tính điều khiển bộ
chuẩn trực ở bóng phát tia. Bóng phát tia, trong quá trình quét, có thể hoạt động theo
hai phơng thức:phát tia liên tục hoặc phát tia theo xung. Hiện nay hầu hết máy CT
đều đợc thực hiện theo phơng thức phát tia theo xung vì giảm đợc công suất phát
tia, tránh cho bóng phải hoạt động căng thẳng. Để thu thập mẫu dữ liệu, bóng phát tia
- Thời gian để kiểm tra một vật kiểm tối đa là: < 10 phút.
- Kết quả chụp ảnh cắt lớp vật kiểm đợc lu trữ trên máy tính để phục vụ cho
việc quản lý, theo dõi sau này.
2. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống:
Từ các yêu cầu kỹ thuật ở phần trớc, nhóm đề tài đã đa ra sơ đồ cấu trúc,
nguyên lý làm việc của hệ thống nh sau:
Bộ phát tia X
Collimator
Detectors
Detectors
Object
Bộ gá
PC
Sơ đồ hệ thống kiểm tra chi tiết máy bằng tia X,
ứng dụng công nghệ chụp ảnh cắt lớp CT
XDAS
SP
DH DH
DH DH
DH
DH
DH
DH
Bộ phát tia X
Collimator
Detectors
Detectors
Object
Bộ gá
PC
0
quanh trục tịnh tiến.
Quá trình xoay đợc thực hiện theo từng bớc 30
0
.
(4) Detectors: dãy detectors đợc bố trí theo hình chữ L, bao gồm 8 Detector Head
Board (DH), mỗi board gồm 128 channel, với độ rộng mỗi detector là 0.8mm. Tất cả
các DH này đợc nối nối tiếp tới board thu thập/xử lý tín hiệu - Signal Procesing
Board (SP) của XDAS.
(5) XDAS (X-Ray Data Aquisition System): là hệ thống thu thập dữ liệu X-Ray đợc
sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng X-Ray linescan. XDAS giao tiếp thẳng với PC qua
giao diện USB2
(6) PC: Bao gồm phần mềm thu thập dữ liệu, tái tạo ảnh CT và phần mềm điều khiển
hệ thống
+ Nguyên lý làm việc:
- Step 1: Đối tợng kiểm tra đợc gá vào bộ gá tại vị trí gá tức là bên ngoài
khoang chụp.
- Step 2: Chuyển động bộ gá vào vị trí để sẵn sàng cho quá trình chụp.
23
- Step 3: Nhấn nút 'X-Ray ON' trên bàn điều khiển; Bộ phát tia X bắt đầu hoạt
động; Bộ gá tĩnh tiến vào 1 bớc trong khoang chụp.
- Step 4: Tại vị trí mỗi bớc, bộ gá tiến hành xoay đối tợng đi 360
0
với mỗi
bớc xoay là 30
0
. Tại mỗi hớng chiếu, thu đợc 01 ảnh bức xạ của lớp cắt đó của đối
tợng. Nh vậy tại mỗi lớp cắt sẽ có 12 ảnh bức xạ của lớp đó đợc truyền sang PC để
phần mềm thu nhận và tiến hành xử lý, tái tạo ảnh CT. Thời gian cho toàn bộ quá
3.2. Hệ thống thu nhận dữ liệu X-ray:
25
Copyright: Tài liệu đại học ©