工業(yè)CT密度分辨率測(cè)試

對(duì)工業(yè)CT密度分辨率的精確測(cè)試，通常既是工業(yè)CT制造商也是其用戶關(guān)注的問(wèn)題。檢驗(yàn)工業(yè)CT密度分辨能力的試驗(yàn)方法有多種。比如國(guó)軍標(biāo)GJB 5311-2004《工業(yè)CT系統(tǒng)性能測(cè)試方法》和ASTM E1695-1995(2001)《標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法－計(jì)算機(jī)層析成像(CT)系統(tǒng)性能測(cè)試》均有描述。 本文基于體積變化可以轉(zhuǎn)換為密度變化，設(shè)計(jì)采用一個(gè)較大的鉆孔有機(jī)玻璃圓盤試樣來(lái)測(cè)試工業(yè)CT的密度分辨率。試驗(yàn)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(cè)局部平面位置的關(guān)系，還可同時(shí)較好測(cè)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(cè)量的以鉆孔為中心的φ20區(qū)域CT值為興趣區(qū)CT值，在無(wú)孔區(qū)域相應(yīng)位置測(cè)試的CT值為對(duì)照區(qū)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(qū)及對(duì)照區(qū)的CT值列于表1。 如圖2所示，距圓盤試樣中心不同距離興趣區(qū)CT值隨孔徑d增大而呈現(xiàn)規(guī)律性減小，隨鉆孔與圓盤試樣中心距離f增大而呈規(guī)律性增大；同時(shí)，隨著與f (即CT轉(zhuǎn)臺(tái)中心軸距離)增大，密度分辨率有提高趨勢(shì)。 圖2(a)中f值為20，40，60，80，100mm (曲線簇從上至下)，圖2(b)中d值為φ0.5，φ0，φ1.0，φ1.5，φ2.0，φ2.5，φ3.0 (曲線簇從上至下)。 計(jì)算和試驗(yàn)顯示，在本實(shí)驗(yàn)條件下可測(cè)出約0.2%的密度分辨率。