工業(yè)CT系統(tǒng)X射線源控制的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、工業(yè)CT(Industrial Computed Tomography，簡(jiǎn)稱ICT)是無損檢測(cè)的一種重要手段，廣泛應(yīng)用于航天、航空、鑄造等領(lǐng)域，檢測(cè)對(duì)象有普通工件、導(dǎo)彈、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、軍工品等，西方發(fā)達(dá)國(guó)家均投入了大量的人力、物力對(duì)其深入研究。射線源是工業(yè)CT的重要組成部分，射線源的劑量率、焦點(diǎn)、劑量穩(wěn)定性、能譜等是決定工業(yè)CT系統(tǒng)性能指標(biāo)的關(guān)鍵因素。
　　目前工業(yè)CT使用的X射線源系統(tǒng)是X射線無損檢測(cè)用的通用設(shè)備。在CT掃描過程中

2、，X射線源作為一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的子系統(tǒng)，工作人員要對(duì)CT系統(tǒng)和X射線源分開操作，無法通過工業(yè)CT控制系統(tǒng)對(duì)其實(shí)時(shí)控制；同時(shí)存在安全問題，可能會(huì)發(fā)生輻射劑量泄漏從而對(duì)工作人員的人身安全造成危害；而且分開操作帶來的設(shè)備成本會(huì)大大增加。
　　為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)CT對(duì)射線源的精確控制，首先對(duì)工業(yè)CT常用射線源系統(tǒng)(X射線機(jī)和電子直線加速器)的結(jié)構(gòu)、機(jī)理及技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了深入研究，并結(jié)合工業(yè)CT的需求，對(duì)射線源控制軟件進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，采用VC開發(fā)環(huán)境下的

3、C++編程語言，利用RS-485總線及多線程技術(shù)完成對(duì)其精確控制。該設(shè)計(jì)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)融于射線源控制系統(tǒng)中，有利于提高射線源監(jiān)控系統(tǒng)的智能化程度，避免了傳統(tǒng)射線源控制方式維修及升級(jí)困難的弊端；另一方面工作人員可通過CT控制系統(tǒng)對(duì)射線源監(jiān)控，使用方便且安全性提高。
　　在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)功能強(qiáng)大，除具備傳統(tǒng)射線源控制器基本的開停機(jī)、設(shè)置參數(shù)、顯示信息功能外，還具有重要參數(shù)監(jiān)測(cè)、工作模式選擇及故障自處理功能。本設(shè)計(jì)中X射

4、線源具有工業(yè)CT、訓(xùn)機(jī)和膠片照相三種工作模式，訓(xùn)機(jī)模式是針對(duì)X射線機(jī)第一次開機(jī)或者久置未使用時(shí)專門設(shè)計(jì)的一種工作模式，以防止損壞X射線管并延長(zhǎng)其使用壽命。作者以美國(guó)Spellman公司的XRV450PN型高壓發(fā)生器及北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所開發(fā)的9MeV高能X射線源為特定對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　　作者設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的射線源控制器應(yīng)用在450KV低能X射線源工業(yè)CT控制系統(tǒng)及9MeV駐波電子直線加速器工業(yè)CT控