RADIOGRAPHISCHER DETEKTOR

Der digitale Röntgendetektor SMOC (Scintillator, Mirror, Optics, Camera) wurde von Wissenschaftlern des Nationalen Zentrums für Kernforschung „Świerk“ entwickelt. Das Gerät wurde mit einem Szintillationskonverter, hochwertigen Silberspiegeln, optischen Systemen und einem CCD-Sensor aufgebaut. SMOC-Röntgendetektoren gehören zur DDR-Klasse (Direct Digital Radiography), der direkten Bildgebung.

Sie zeichnen sich durch Beständigkeit gegen langes Arbeiten mit hohen Energien (bis zu 15 MeV) aus. Die digitale Radiographie (DR) wird dank ihrer Vorteile zunehmend in zerstörungsfreien Prüfungen (NDT) eingesetzt und konkurriert mit traditionellen fotografischen Filmen und der digitalen indirekten Radiographie (CR – Computer Radiography).

AUFLӦSUNG UND PRÄZISION VON RӦNTGEN-GERӒT SMOC

Detektoren der SMOC – Familie erzielen sehr gute Testergebnisse. Beim Scannen großer, dichter Objekte mit dem Beschleuniger beträgt die Genauigkeit der sichtbaren Fehler oder Konstruktionsunterschiede etwa 0,5%, bezogen auf die Dicke des Details. Bei der Untersuchung eines Stahlelements mit einer Dicke von 100 mm ist es beispielsweise möglich, den Strukturunterschied (z. B. Leere, Risse, Einschlüsse usw.) mit einer Tiefe und Breite von 0,5 mm anzuzeigen.

Die Detektoren SMOC_HE (High Energy) und SMOC_STD (Standard) erreichen beim Testen der Genauigkeit mit der Doppelschneckenmethode das Niveau von 7D (0,2 mm) gemäß ISO 19232. Diese Methode besteht aus dem Scannen von zwei Stäben gleicher Dicke, deren Abstand gleich der jeweiligen Dicke ist. Der Detektor bedeutet, dass er beide Stäbe und den Abstand zwischen ihnen anzeigt.

Eine noch höhere Genauigkeit – ca. 0,063 mm = 63 µm – wird mit dem SMOC_HR-Gerät (High Resolution) erreicht.

Dies gilt jedoch nur für Elemente mit sehr geringer Dichte (z. B. organisch).

Digitaler Radiogramm (Positiv-, Negativ- und Glättungsfilter) von Stahlblock mit einer Dicke von 250 mm

Digitaler Radiogramm (Positiv-, Negativ- und Glättungsfilter) von Stahlblock mit einer Dicke von 250 mm, in dem vier Rillen graviert wurden (Tiefe und Breite: 5 mm / 3,75 mm / 2,5 mm / 1,25 mm). Die ersten drei (von unten gesehen) sind deutlich sichtbar, die vierte etwas skizziert. Die Röntgenaufnahme wurde mit einem Linearbeschleuniger und dem Detektor SMOC_HE_40x40 durchgeführt.

Radiogramm der Schweißnaht zwischen zwei Stahlblechen mit einer Dicke von 10 mm

Radiogramm der Schweißnaht zwischen zwei Stahlblechen mit einer Dicke von 10 mm, hergestellt mit einem Detektor SMOC_HE_40x40, Strahlenenergie 220 kV. Das Radiogramm entspricht den Anforderungen der Klasse B. Oben - Sichtbarmachung der Schweißnaht, und danach - der Annäherung (ein Fragment desselben Radiogramms) mit digital modifizierten Parametern zur Visualisierung der Stäbe.

Das Bild des Doppelstäbchenmusters, das mit dem SMOC_HR-Detektor erstellt wurde, hat eine Auflösung von 12D (0,063 mm).

Das Bild des Doppelstäbchenmusters, das mit dem SMOC_HR-Detektor erstellt wurde, hat eine Auflösung von 12D (0,063 mm).

Käfer-Scan mit dem SMOC_HR-Detektor (Standardbild und Pseudofarbe).

Käfer-Scan mit dem SMOC_HR-Detektor (Standardbild und Pseudofarbe).

SMOC DETECTOREN SOFTWARE

Die SMOC-Röntgendetektoren sind mit einer speziell für sie geschriebenen, stabilen und bewährten Software ImagineRT D-SMOC ausgestattet. Die aktuelle Version ist das Ergebnis einer mehrjährigen Entwicklung. Dank der freundlichen, intuitiven Benutzeroberfläche kann auch ein unerfahrener Benutzer eine erweiterte Radiogrammanalyse durchführen. Die Software wurde für den Einsatz bei zerstörungsfreien Prüfungen und wissenschaftlichen Experimenten verfeinert.

ImagineRT D-SMOC-Software-Benutzeroberfläche.

ImagineRT D-SMOC-Software-Benutzeroberfläche. Das Radiogramm der Pumpe ist im Hauptfenster sichtbar.

Funktionen der ImagineRT D-SMOC-Software:

  • Standardanzeige mit großer Tiefe des Bildes
  • Aufnahme und Speicherung des Radiogramms (mit Änderungen und Kommentaren)
  • Digitale Filter, die die Bildparameter verbessern oder Details visualisieren (Glätten, Schärfen, Differenzierungsfilter, Pseudofarbe, Positiv / Negativ und andere)
  • Instrumente für geometrische Messungen (Länge, Breite, Winkel)
  • Möglichkeit: Details anzunähern, Helligkeit und Kontrast anzupassen, ein Objekt zu drehen, Kommentare zu veröffentlichen usw.
  • Unterstützung in Sprachversionen: Polnisch, Englisch oder Italienisch. Es ist möglich, eine beliebige Sprachversion (z. B. Deutsch) hinzuzufügen.
  • Lesen der meisten bekannten Grafikformate, die in der Radiographie verwendet werden (einschließlich HIF, DICOM / DICONDE, 16-Bit-TIFF),
  • Möglichkeit, Illustrationen (auch mit Änderungen) in den folgenden Formaten zu speichern: CFT3, CFT4, TIFF, DICOM / DICONDE, PFM, PGM und typische Grafikformate: JPEG und BMP,
  • Fähigkeit, neben den Detektoren aus der SMOC – Familie auch einige flache Detektoren – Flachbildschirme einzusetzen, sogenannte flat pannels. 
  • Integration von Detektoren mit Strahlungsquellen

Die ImagineRT D-SMOC-Software wird in einer offenen Architektur erstellt und ermöglicht so das Hinzufügen zusätzlicher, nicht standardmäßiger Funktionen.

Stecker mit Defekten

Stecker mit Defekten: Standard-Digitalradiogramm (ohne Verwendung von Filtern), Schärfefilter (klarere Konturen), Differenzierung (dreidimensionaler Eindruck, bessere Darstellung der z. B. Lot-Struktur), Pseudofarbe (bessere Unterscheidung von Dichte und Materialart).

ZWECK DER DETEKTOREN

SMOC-Detektoren eignen sich vor allem für stationäre Arbeiten in Fabriken, Gießereien, NDT-Laboratorien und Forschungsinstituten.

HERSTELLER

Der digitale Röntgendetektor SMOC wurde von Spezialisten des Nationalen Zentrums für Kernforschung „Świerk“ entwickelt. Das Gerät wird derzeit unter Lizenz von ImagineRT GmbH hergestellt. Die Detektoren werden auf Bestellung gefertigt, wodurch die Auswahl von Parametern (z. B. Größe der aktiven Oberfläche, geeigneter Szintillator, zusätzliche Softwarefunktionen) nach Kundenwunsch möglich ist.

Technische spezifikation

Energiebereich

SMOC_STD von 40 keV bis 500 keV

SMOC_HE von 100 keV bis 15 MeV

Bildfeld

von 200 x 200 mm bis 1000 x 1000 mm und mehr (individuelle Anpassbarkeit)

Bildsensor

CMOS / CCD

Graustufen

16-Bit (65536 Graustufen)

Bilddynamik

65 Tausend (16 Bit)

Die Größe des Pixels

≤ 150µm für das 400 x 400 mm Bildfeld

Anzahl der Pixel

min. 36 Mpx

Vorbereitungszeit

< 1min.

Erfassungszeit ein einzelner Frame

von 0,01 bis 300 s.

Kommunikationsprotokoll

Gigabit Ethernet

Wi-Fi (optional)

Zasilanie

230V

Batterieversorgung (optional)

Die Länge des Kabels zwischen Detektor – Notebook

40 m (Standard). Option zum Erweitern / Kürzen

Die Vorteile des SMOC-Detektors im Vergleich zu anderen in der Radiographie eingesetzten Detektoren:

Im Vergleich zum Film

  • Bild sofort erhalten
  • ein Bild sofort in digitaler Form
  • die Möglichkeit, die Qualität mit digitalen Methoden zu verbessern
  • Es müssen keine chemischen Reagenzien verwendet und Membranen induziert werden, was langfristig zu niedrigeren Kosten führt
  • Erhebliche Zeit- und Arbeitsersparnis
  • geringere Archivierungskosten
  • die Fähigkeit, Bilder mit zugewiesenen Informationen effizient zu suchen und zu reproduzieren
  • Beibehaltung einer unveränderten Bildqualität gegenüber alternden Filmen
  • Verfügbarkeit der Testergebnisse, Möglichkeit zum Hochladen, Anreichern des Testberichts durch Anhängen digitaler Fotos usw.

Im Vergleich zu CR-Detektoren

  • Bild sofort erhalten, ohne dass eine indirekte Lesung erforderlich ist
  • geringe Empfindlichkeit gegen mechanische Beschädigungen (Kratzer usw.)
  • kein Geisterbildeffekt, d. H. Bleibt vom vorherigen Bild erhalten
  • Kein „Fadding“ -Phänomen, dh das Verschwinden des aufgezeichneten Signals zwischen der Aufnahme der Disc und dem Lesen durch den Scanner

Im Vergleich zu digitalen Detektoren DR basierend auf amorphen Siliziummatrizen

  • höhere strahlenresistenz, dadurch längere lebensdauer
  • keine Auswirkung von beschädigten Pixeln
  • Größe des Strahlungswandlers an die Bedürfnisse des Kunden angepasst

ARTEN VON DETEKTOREN

SMOC_HE (High Energy)

Für den Hochenergiebereich, aus dem ein Linearbeschleuniger oder Betatron stammt, wurde eine Version des Detektors SMOC_HE (High Energy) gebaut. Durch den dickeren Strahlungswandler und die integrierten Abdeckungen, die alle empfindlichen Elemente schützen, ist ein langfristiges und effektives Arbeiten im Energiebereich von 1 – 15 MeV möglich. Die aktive Fläche des Detektors kann an die Bedürfnisse des Kunden angepasst werden und kann sogar 1 m x 1 m überschreiten. Bisher wurden die folgenden Versionen des SMOC_HE-Geräts hergestellt: SMOC_HE_40x40 (mit einer aktiven Fläche von 40 × 40 cm); SMOC_HE_40x60, SMOC_HE_50x60, und SMOC_HE_80x100.

SMOC_STD (Standard) keV-Energien

Der Detektor SMOC_STD – Standard Detector – mit Abmessungen des aktiven Bereichs von 20 cm × 20 cm ist dafür ausgelegt, in dem Energiebereich zu arbeiten, der Röntgenröhren und radioaktiven Isotopen wie Ir-192 oder Se-72 entspricht. Es ist möglich, einen Detektor mit anderen Abmessungen des aktiven Bereichs zu konstruieren, der auf die Bedürfnisse des Kunden zugeschnitten ist.

SMOC_HR (High Resolution) 

Der SMOC_HR – High Resolution Detektor ist für Strahlungsenergien bis zu 300 keV ausgelegt. Es zeichnet sich durch extrem hohe Auflösung aus. Bei einer Doppeldrahtschablone beträgt die Auflösung 12D (0,063 mm). Die Abbildungszeit ist jedoch um ein Vielfaches länger als die Zeit, die zum Aufnehmen des Bildes mit den anderen Arten von SMOC-Detektoren erforderlich ist. Die aktive Fläche des SMOC_HE-Detektors beträgt 10 x 13 cm oder eine Multiplikation dieser Größe. Dies kann (ohne Verzicht auf die Auflösung) durch Erhöhen der Anzahl der verwendeten Kameras erreicht werden.

Spezielle Anwendungen

ImagineRT hat die Möglichkeit des dynamischen Testens zu seinen Produkten eingeführt. Bildrate von 25 Bildern/Sek, mit Full-HD-Qualität können Bilder in hoher Qualität an Orten geliefert werden, an denen die Drehung oder Bewegung des Prüflings zusammen mit der „live view“ von besonderer Bedeutung ist. ImagineRT bietet auch spezielle kundenspezifische Lösungen wie den SMOC_L-Detektor (Long) für die Prüfung von geschweißten Längsnähten in Rohren (300mm x 80mm aktives Feld) in der Konfiguration: Strahlungsquelle an der Außenseite des Rohrs, Detektor innen platziert. Aufgrund seiner geringen Größe können Längsnähte in Rohren mit einem Durchmesser von 170mm geprüft werden.

Detektor SMOC_HE_40x40.

Detektor SMOC_HE_40x40.

Detektor SMOC_STD

Detektor SMOC_STD

Detektor SMOC_L – prototyp

Detektor SMOC_L – prototyp