工业CT行业分析及工业CT行业市场发展环境分析

• 黄文玉 2023年9月5日 来源：互联网 349 15
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工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况，被誉为当今最佳无损检测和无损评估技术。

工业CT行业市场发展如何?工业CT是指应用于工业中的核成像技术。其基本原理是依据辐射在被检测物体中的减弱和吸收特性。同物质对辐射的吸收本领与物质性质有关。所以，利用放射性核素或其他辐射源发射出的、具有一定能量和强度的X射线或γ射线，在被检测物体中的衰减规律及分布情况，就有可能由探测器陈列获得物体内部的详细信息，最后用计算机信息处理和图像重建技术，以图像形式显示出来。

工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况，被誉为当今最佳无损检测和无损评估技术。工业CT技术涉及了核物理学、微电子学、光电子技术、仪器仪表、精密机械与控制、计算机图像处理与模式识别等多学科领域，是一个技术密集型的高科技产品。工业CT广泛应用在汽车、材料、铁路、航天、航空、军工、国防等产业领域，为航天运载火箭及飞船与太空飞行器的成功发射、航空发动机的研制、大型武器系统检验与试验、地质结构分析、铁道车辆提速重载安全、石油储量预测、机械产品质量判定等提供了的重要技术手段。

工业CT是随着计算机产业发展而兴起的一门高新技术，最近二十年发展尤其迅速。目前市场上主流的工业CT机一般由射线源、机械扫描系统、探测器系统、计算机系统和屏蔽设施等部分组成。工业CT广泛应用在汽车、材料、航天、航空、军工、国防等产业领域，为检测航天运载火箭及飞船航空发动机、大型武器的检测、地质结构的分析以及机械产品质量的重要检测手段。

当前，工业互联网融合创新成效显著，已融入45个国民经济大类，累计遴选140个工业互联网平台创新应用项目，央地协同形成全国“一盘棋”。工业互联网平台由单项赋能向综合赋能转变，由试点应用向规模化推广发展。

工业CT部件的发展现状分析

射线源常用X射线机和直线加速器。X射线机的峰值能量范围从数十到450 keV，且射线能量和强度都是可调的;直线加速器的射线能量一般不可调，常用的峰值射线能量范围在1一16 MeV。其共同优点是切断电源以后就不再产生射线，焦点尺寸可做到微米量级。

目前常用的探测器主要有高分辨CMOS半导体芯片、平板探测器和闪烁探测器三种类型。半导体芯片具有最小的像素尺寸和最大的探测单元数，像素尺寸可小到10 μm左右。平板探测器通常用表面覆盖数百微米的闪烁晶体(如CsI)的非晶态硅或非晶态硒做成，像素尺寸约127 μm，其图像质量接近于胶片照相。闪烁探测器的优点是探测效率高，尤其在高能条件下，它可以达到16 ~ 20 bit的动态范围，且读出速度在微秒量级。其主要缺点是像素尺寸较大，其相邻间隔(节距)一般≥0. 1 mm。

样品扫描系统从本质上说是一个位置数据采集系统。工业CT常用的扫描方式是平移一旋转((TR)方式和只旋转(RO)方式两种。RO扫描方式射线利用效率较高，成像速度较快。但TR扫描方式的伪像水平远低于RO扫描方式，且可以根据样品大小方便地改变扫描参数(采样数据密度和扫描范围)。特别是检测大尺寸样品时其优越性更加明显，源探测器距离可以较小，以提高信号幅度等。

对于普通的工业CT系统，其核心性能指标只有空间分辨率和密度分辨率;而对于一台高精度测量工业CT系统而言，除了上述两个核心性能指标外，还有另外两个核心性能指标：①几何测量精度：在CT图像上测得某对象的几何尺寸与该对象真实尺寸之间的绝对误差。②密度测量精度：在CT图像上测得某对象的密度值与该对象真实密度值之间的相对误差。

工业CT行业市场发展环境分析

近年来，随着计算机科学的进步及探测器技术的发展，工业CT的性能逐年提高，目前工业CT作为一种实用化的无损检测手段，正逐渐从满足一般工业应用的低能工业CT，向满足大型复杂结构件检测需求的高能工业CT技术发展。数模对比所采用的方法是:首先对产品进行数字化扫描，再根据扫描获取的数据重建其三维数字化模型，然后与其原始三维CAD模型进行比对分析。

目前对产品进行数字化扫描常用的技术有三坐标机测量、超声波测量和工业CT等。其中工业CT扫描技术能以图像形式准确反映工件的内外部情况，且不受工件复杂程度的影响，目前已成为检测复杂产品(特别是含有内腔的产品)的重要手段。

工业CT现有X射线断层扫描(XCT)、康普顿散射断层扫描(CST)、穆斯堡尔效应断层扫描(MCT)等。主要应用于工业在线过程的实时检测和大型工业部件的探查。工业CT与传统的X射线探伤和超声波探伤相比，具有空间分辨率高、无损检测、速度快等特点，因而在工业产品的检测中具有其他方法无可取代的作用。在实时检测方面，可用于在线检测热轧无缝钢管中的气孔、划痕、裂缝、分层等各种缺陷，同时给出钢管的壁厚、同心度、单位长度的重量等;亦可用于发电设备的实时检测。在大型部件检测方面，特别适用于火箭、核燃料元件、弹药、飞机发动机等的无损检测。

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