本文描述了工業(ye) CT的主要部件對zui終係統性能的影響，旨在幫助不具備CT專(zhuan) 業(ye) 知識的使用者理解其工作原理與(yu) 方式，使用戶能夠在選擇工業(ye) CT係統時，能夠基於(yu) 實際使用要求在性能與(yu) 價(jia) 格之間合理地進行選擇。
工業(ye) 計算機斷層掃描(工業(ye) CT)使用X射線來對工件的內(nei) 外部結構進行三維掃描與(yu) 再現。工業(ye) CT掃描已經越來越多地應用到零件的內(nei) 外部檢測中，典型的應用如材料缺陷檢測、失效形式分析、幾何與(yu) 形位公差測量、裝配分析與(yu) 逆向工程等。
市場上現有的工業(ye) CT係統其設計理念不盡相同，造成其性能也有所差異。使用者應該著眼於(yu) 自身的使用要求，對被測工件和測量任務加以分析，才能選擇一款合適的工業(ye) CT係統。在選擇過程中，使用者應把握一些CT係統的關(guan) 鍵要素，這能幫助使用者更好地找到一款性價(jia) 比出色的CT設備。
當選擇工業(ye) CT係統時，使用者容易對一些概念有所誤解，由此對工業(ye) CT的性能產(chan) 生了某些不切實際的期望。工業(ye) CT是一個(ge) 非常複雜的係統，有很多係統參數對性能的影響是互相關(guan) 聯與(yu) 製約的。
在所有的參數中，zui為(wei) 典型的一對互相製約因素是工件尺寸與(yu) 空間像素分辨率。人們(men) 總是期望即使是掃描大零件的時候也能獲得高分辨率，但如前所述，這一對參數相互製約的特性，使之無法同時達到*值。
空間像素又稱為(wei) 體(ti) 素，表征了一個(ge) CT係統能夠重現的zui小空間單元。如圖2所示，當空間像素尺寸減小一半時，其體(ti) 積縮小到僅(jin) 為(wei) 原來的1/8。換句話說，對於(yu) 同一零件，如果將200µm的體(ti) 素分辨率提高到100µm ，會(hui) 導致數據量變為(wei) 原來的8倍。
因此，較大的零件尺寸與(yu) 較高的分辨率之間的矛盾就在於(yu) 此，兩(liang) 者同時滿足的情況下會(hui) 產(chan) 生過大的數據量導致。
在談及分辨率時，用戶非常容易會(hui) 被產(chan) 品手冊(ce) 或是CT生產(chan) 廠家所謂的“zui高分辨率”誤導。這個(ge) 概念僅(jin) 僅(jin) 是一個(ge) 理論上能夠達到的數字，但對於(yu) 絕大多數的應用是不切實際的。要達到這一理論數字，工件必須被置於(yu) 離X射線管非常近的地方，以獲得非常大的幾何放大倍數。在這一情況下，零件的尺寸被大大限製，通常情況下僅(jin) 為(wei) 1~2 mm (如圖3所示)。隨著零件尺寸的增加，幾何放大倍數與(yu) 分辨率也會(hui) 隨之迅速下降。
因此，基於(yu) 工件本身以及具體(ti) 的測量要求來進行合理選擇顯得尤為(wei) 重要。出於(yu) 不同的設計理念，工業(ye) CT係統zui終會(hui) 有許多不同之處，例如機型尺寸、有無放大軸、閉合管/開放管、探測器像素尺寸等等。所有這些係統參數都會(hui) 對CT係統的性能產(chan) 生非常大的影響。
1. X射線利用率
首先，CT係統的設計是否緊湊是一個(ge) 至關(guan) 重要的因素。[3] 這不僅(jin) 僅(jin) 影響機型的大小，更重要的是它決(jue) 定了X射線的利用率。*，X射線（光子）會(hui) 隨著傳(chuan) 播距離的增加而衰減，並且基本上遵循衰減與(yu) 距離的平方成反比的規律，如圖4所示。[4] 換言之，X射線源與(yu) 探測器之間的距離越長，X射線的利用率就越低。因此，將CT係統設計得越緊湊越好是首要的原則之一。
zui後也是非常重要的一點，軟件對於(yu) 工業(ye) CT係統的zui終性能也起到了非常重要的作用。從(cong) 圖像獲取、探測器數據讀出、A/D轉換、三維重建到數據評價(jia) ，每一步都包含了複雜的算法和大量的計算。好的軟件能夠使係統各個(ge) 部件很好地協同工作，並發揮出係統的*性能。工業(ye) CT的硬件決(jue) 定了這個(ge) 係統理論上的性能極限，而軟件則決(jue) 定了係統zui終達到的實際性能。由於(yu) 工業(ye) CT係統越來越多地用於(yu) 幾何尺寸與(yu) 形位公差測量，測量軟件的選擇也成為(wei) 了一個(ge) 關(guan) 鍵因素。對於(yu) 幾何尺寸與(yu) 形位公差測量，其要求不同於(yu) 其它檢測，隻有經過專(zhuan) 業(ye) 機構認證的測量軟件才能保證可靠的測量結果。
總而言之，工業(ye) CT係統的選擇必須從(cong) 實際需求觸發，係統各部件的合理搭配才能保證良好的係統性能，以及合理的價(jia) 格和使用成本。
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