本文關(guān)鍵詞：錐束X射線工業(yè)CT物理平臺設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工業(yè)用計算機斷層掃描技術(shù),簡稱ICT (Industrial Computed Tomography),是一種無損檢測技術(shù),能夠在不破壞物體結(jié)構(gòu)的情況下重建物體特定層面的二維或三維圖像,具有直觀、準(zhǔn)確的特點,被稱為當(dāng)代工業(yè)領(lǐng)域最佳的無損檢測手段。CT技術(shù)最初于1917年由Randon J提出來的,直到20世紀70年代中后期才開始大量應(yīng)用于工業(yè)無損檢測領(lǐng)域,并隨著計算機技術(shù)和探測器技術(shù)的進步而迅速發(fā)展,目前已經(jīng)成為一種實用化的無損檢測手段,廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海、核能、軍事、石油、機械、海關(guān)及考古等多個領(lǐng)域,檢測對象多種多樣,包括火箭發(fā)動機、核燃料、導(dǎo)彈、石油巖心、精密鑄件和鍛件、集裝箱和化石等。 本文主要介紹了工業(yè)CT的技術(shù)原理及發(fā)展路線,對工業(yè)CT的各個組成系統(tǒng)進行了詳細的分析,并在前人研究的基礎(chǔ)上完成了對工業(yè)CT物理平臺中的X射線源系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和探測器系統(tǒng)的搭建工作并結(jié)合實際實現(xiàn)了工業(yè)CT平臺的物理布局及防護設(shè)計,主要包括以下研究工作： (1)分析了現(xiàn)今主要的低能X射線源系統(tǒng),結(jié)合課題需要,有針對性的對所需的X射線源系統(tǒng)參數(shù)進行了設(shè)定,最終對X射線源系統(tǒng)各組成設(shè)備進行了選型。 (2)結(jié)合課題開發(fā)目標(biāo),針對被測物為64mm以下的鋁球,對數(shù)控系統(tǒng)中的多軸控制器、微型機、電機及伺服驅(qū)動器等進行了選型,初步搭建了數(shù)控系統(tǒng)。 (3)運用MCNP軟件模擬了CsI (T1)晶體在不同條件下的粒子探測效率能量沉積率及有效沉積因子,同時模擬了在不同種類外包反射材料包裹下,一定長度晶體的能量沉積率,根據(jù)模擬結(jié)果,選擇了最佳的外包反射材料；實驗?zāi)M的耦合劑對光電二極管響應(yīng)的影響；最后,分析了閃爍體光電二極管陣列探測器的輸出缺陷,并給出其校正原理和最終校正流程圖。 (4)對主機房、鉛房的平面布局以及通風(fēng)、電氣管道、水管道、高壓接地裝置等進行了設(shè)計,并根據(jù)設(shè)計結(jié)果結(jié)合實際需求進行了屏蔽計算。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)CT X射線源 數(shù)控系統(tǒng) CsI(T1) MCNP 屏蔽
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：O434.1;R310
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 綜述9-16
• 1.1 工業(yè)CT系統(tǒng)工作原理9-11
• 1.1.1 工業(yè)CT系統(tǒng)的組成9-10
• 1.1.2 工業(yè)CT系統(tǒng)的原理10-11
• 1.2 CT系統(tǒng)的種類及應(yīng)用11-12
• 1.2.1 CT系統(tǒng)的種類11
• 1.2.2 CT系統(tǒng)的應(yīng)用11-12
• 1.3 CT技術(shù)的發(fā)展進程12-14
• 1.4 課題的研究意義14-15
• 1.5 論文的內(nèi)容安排15-16
• 第二章 CT技術(shù)物理基礎(chǔ)知識16-23
• 2.1 X射線產(chǎn)生機理16-17
• 2.2 X射線的物理性質(zhì)17-18
• 2.3 X射線與物質(zhì)相互作用18-21
• 2.4 X射線的衰減規(guī)律21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 X射線源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及設(shè)計23-34
• 3.1 X射線源類型23
• 3.2 X射線機的原理及結(jié)構(gòu)23-27
• 3.2.1 X射線管24-26
• 3.2.2 高壓發(fā)生器26
• 3.2.3 冷卻系統(tǒng)26
• 3.2.4 控制系統(tǒng)26-27
• 3.2.5 高壓電纜27
• 3.3 X射線機的設(shè)計27-33
• 3.3.1 X射線機的選擇依據(jù)27-28
• 3.3.2 X射線機的選擇28-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 機械掃描運動系統(tǒng)設(shè)計34-42
• 4.1 工業(yè)CT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計34-35
• 4.2 機械運動部分設(shè)計方案35-41
• 4.2.1 總體方案設(shè)計35-36
• 4.2.2 機械傳動部件的選型36-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第五章 探測系統(tǒng)設(shè)計42-65
• 5.1 探測器系統(tǒng)方案選擇42-44
• 5.2 閃爍體光電二極管探測器44-46
• 5.2.1 基本結(jié)構(gòu)44
• 5.2.2 工作流程44
• 5.2.3 閃爍體光電二極管探測器主要性能指標(biāo)44-45
• 5.2.4 探測器性能指標(biāo)對工業(yè)CT系統(tǒng)性能的影響45-46
• 5.3 閃爍體光電二極管陣列探測器設(shè)計46-49
• 5.4 低能X射線閃爍體探測器蒙特卡羅方法研究49-55
• 5.4.1 蒙特卡羅方法介紹49
• 5.4.2 MCNP計算程序49-50
• 5.4.3 CSI(TL)晶體的MCNP模擬50-53
• 5.4.4 外包反射材料的MCNP模擬53-55
• 5.5 耦合劑對光電二極管熒光吸收效率的影響55-57
• 5.6 閃爍體光電二極管陣列探測器輸出圖像校正57-64
• 5.6.1 閃爍體光電二極管陣列探測器輸出圖像缺陷57-58
• 5.6.2 閃爍體光電二極管陣列探測器輸出圖像缺陷校正原理58-63
• 5.6.3 閃爍體光電二極管陣列探測器輸出圖像缺陷校正流程63-64
• 5.7 本章小結(jié)64-65
• 第六章 平臺布局及防護設(shè)計65-76
• 6.1 主機房與鉛房平面布局65-67
• 6.2 屏蔽設(shè)計67-72
• 6.2.1 屏蔽設(shè)計目標(biāo)67-68
• 6.2.2 屏蔽材料的確定68
• 6.2.3 鉛房屏蔽計算68-70
• 6.2.4 鉛房加工70
• 6.2.5 防護墻汁算70-72
• 6.3 通風(fēng)設(shè)計72
• 6.4 電氣、水管道設(shè)置72
• 6.5 高壓發(fā)生器接地設(shè)計72-75
• 6.5.1 接地裝置及接地電阻72-73
• 6.5.2 接地方案73-74
• 6.5.3 工程實施74-75
• 6.6 本章小結(jié)75-76
• 第七章 工作總結(jié)與展望76-77
• 7.1 工作總結(jié)76
• 7.2 工作展望76-77
• 參考文獻77-79
• 攻讀碩士期間研究成果79-80
• 致謝80

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：錐束X射線工業(yè)CT物理平臺設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：505825