数字射线检测技术
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1.1 数字射线检测技术的发展概况

从20世纪20年代射线照相检测技术进入工业应用以来,射线检测技术的发展已有近百年的历史。在工业领域应用的射线检测技术,已经形成由射线照相检测技术(Radiography)、射线实时成像检测技术(Radioscopy)、射线层析成像检测技术(Tomography)构成的比较完整的射线无损检测技术系统。

1)射线照相检测技术包括:

①常规胶片射线照相检测技术(获得模拟检测图像)

②IP板射线照相检测技术(CR技术)(获得数字检测图像)。

③面阵探测器(DDA)射线照相检测技术(获得数字检测图像)。

2)射线实时成像检测技术

①图像增强器实时成像检测技术(获得数字检测图像)。

②探测器(DDA)实时成像检测技术(获得数字检测图像)。

3)射线层析成像检测技术包括:

①CT层析成像检测技术(获得数字检测图像)。

②CST(康普顿散射)层析成像检测技术(获得数字检测图像)。

此外,还在探索研究新的射线检测技术,如相对比度射线检测技术(PCRT技术)等。

从20世纪90年代起,普遍开始关注数字射线检测技术。简单说,数字射线检测技术(digital radiology)就是可获得数字化检测图像的射线成像检测技术。获得数字射线检测图像是数字射线检测技术的基本特征。从获得的检测图像角度,可将工业射线成像检测技术分为常规射线检测技术和数字射线检测技术。

常规射线检测技术是指采用胶片完成的射线照相检测技术。

数字射线检测技术目前可分成三个部分:直接数字化射线检测技术、间接数字化射线检测技术、后数字化射线检测技术。CT技术、CST技术是特殊的直接数字化射线检测技术,可称为层析数字射线检测技术。

直接数字化射线检测技术是指采用分立探测器阵列(数字探测器阵列)完成射线检测的技术。分立探测器阵列(discrete detector arrays,DDA)也称为数字探测器阵列(digital detector arrays)。直接数字化射线检测技术包括平板(面阵)探测器射线成像检测技术、线阵探测器射线成像检测技术等。这些技术在辐射探测器中完成图像数字化过程,从探测器直接给出数字化的检测图像。直接数字化射线检测技术采用DR(direct radiography)表示,现在DR(digital radiography)也常泛指数字射线检测技术。间接数字化射线检测技术的探测器(如CR技术的IP板)不完成图像数字化过程(A/D转换),检测图像的数字化过程需要采用单独的技术单元完成。现在工业应用的是CR技术和采用图像增强器完成的成像检测技术。后数字化射线检测技术是指采用图像数字化扫描装置,将胶片射线照相检测技术的底片图像转换为数字检测图像的技术。

现在,日常所说的数字射线检测技术,通常仅指采用IP板成像的CR检测技术和采用DDA成像的DR检测技术。

数字图像可以方便地进行图像处理和信息传输交换。数字图像也为检测图像信息自动识别提供了基础。与常规射线照相检测技术比较,数字射线检测技术的优点之一是动态范围宽,这样可通过数字图像增强处理识别检测图像含有的更多信息。

对于数字射线检测技术,可以建立射线检测技术工作站。在检测工作现场完成图像采集,将图像传输到工作站中心,在工作站中心完成检测后期工作。图1-1显示了三种数字射线检测技术与工作站的关系。

图1-1 数字射线检测技术与工作站关系