如何实现CT快速扫描？

锐影检测科技（济南）有限公司

检测速度是工业计算机断层成像（CT）用于在线检测的一个重要制约因素。那么检测速度又受哪些条件的影响呢？

X射线数字摄影（DR）简单且速度快，在工业无损检测领域取得了广泛应用。但是由于其缺少深度信息，面对复杂的检测对象，往往难以满足需求。CT通过采集围绕物体不同角度的大量投影数据，进行断层重建，实现了物体内部断层成像。检测速度慢是制约其用于产品在线检测的重要限制因素。

一套CT系统的核心通常包含如下几个部分：射线源、探测器、机械系统、算法。这些决定了CT系统的性能。

空间分辨率往往是满足检测需求优先级最高的指标。影响空间分辨率的因素包括：焦点稳定性、焦点尺寸、探测器单元尺寸、几何结构、机械精度、算法等。空间分辨率对检测速度有间接且重要的影响。

为什么医疗CT可以快速成像而工业CT很难呢？

医疗CT的空间分辨率要求相对较低，因此其射线源的功率大，探测器单元尺寸大、帧频高，能够在短时间内采集足够数量的光子，得到较高质量的图像。而这些条件在工业CT中都难以实现。

做个粗略估计，单位时间内医疗CT每个探测器单元接收到的光子数是工业CT的1万倍（中高能），是显微CT的1百万倍。

表1 CT常见参数指标

注：表中的数值为常见范围非精确数值

工业CT要想实现高速成像，最关键的问题是提高射线源功率密度（散热技术），提高探测器的转换效率（闪烁晶体），在保持探测器有效面积的前提下提高帧频（数据传输技术）。

目前，采用液体金属靶的微焦点射线源大大提高了射线源的功率。但是其价格昂贵，一般用户难以承受。

一套好的CT系统是在各种制约条件下取得平衡，必要时有所取舍。让各个部件发挥其最好的性能，做到物尽其用。

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