Cyfrowe detektory rentgenowskie SMOC

DETEKTOR RADIOGRAFICZNY SMOC

Cyfrowy detektor rentgenowski SMOC (Scintillator, Mirror, Optics, Camera), opracowany został przez naukowców z Narodowego Centrum Badań Jądrowych „Świerk”. Urządzenie zbudowane zostało w oparciu o przetwornik scyntylacyjny, wysokiej jakości lustra srebrne, układy optyczne oraz matrycę CCD. Detektory radiograficzne SMOC należą do klasy DDR (ang. Direct Digital Radiography), czyli bezpośredniego obrazowania. 

Charakteryzują się odpornością na długotrwałą pracę z wysokimi energiami (do 15 MeV). Radiografia cyfrowa (DR), dzięki swoim zaletom jest coraz powszechniej używana w badaniach nieniszczących NDT, konkurując z tradycyjnymi błonami fotograficznymi oraz radiografią cyfrową pośrednią (CR – Computer Radiography).

ROZDZIELCZOŚĆ I PRECYZJA URZĄDZEŃ RENTGENOWSKICH SMOC

Detektory z rodziny SMOC osiągają bardzo dobre rezultaty dokładności badań. W przypadku prześwietlania dużych, gęstych obiektów z użyciem akceleratora, dokładność uwidacznianych wad czy też różnic budowy wynosi ok. 0,5% w stosunku do grubości detalu. Przykładowo przy badaniu elementu stalowego o grubości 100 mm, można zobrazować różnicę w budowie, (np. pustkę, pęknięcie, wtrącenie itp.) o głębokości i szerokości 0,5 mm. 

Detektory SMOC_HE (High Energy) oraz SMOC_STD (Standard), przy badaniu dokładności metodą dwupręcikową, osiągają poziom 7D (0,2mm) zgodnie z normą ISO 19232. Metoda ta polega na prześwietleniu dwóch pręcików identycznej grubości, przy czym odległość między nimi równa jest grubości każdego z nich Osiągnięcie danego poziomu dokładności przez detektor oznacza, że obrazuje on obydwa pręciki oraz uwidacznia przerwę między nimi.

Jeszcze większą dokładność – ok. 0,080mm = 80um – uzyskuje się przy zastosowaniu dupleksu (poziom 11D) za pomocą urządzenia SMOC_HR (High Resolution).

OPROGRAMOWANIE DETEKTORÓW SMOC

Detektory radiograficzne SMOC wyposażone są w specjalnie napisane dla nich, stabilne i sprawdzone oprogramowanie ImagineRT D-SMOC. Obecna jego wersja jest efektem kilku lat rozwoju. Przyjazny, intuicyjny interfejs umożliwia nawet początkującemu użytkownikowi dokonywanie zaawansowanej analizy radiogramów. Oprogramowania dopracowano pod kątem zastosowania w badaniach nieniszczących oraz eksperymentach naukowych.

Funkcje oprogramowania ImagineRT D-SMOC:

• Standardowe wyświetlanie obrazów o dużej głębi
• Przetwarzanie i zapisywanie radiogramu (z zachowanymi zmianami i komentarzami)
• Cyfrowe filtry polepszające parametry obrazu bądź uwidocznienie szczegółów (filtr wygładzający, wyostrzający, różnicujący, pseudokolor, pozytyw/negatyw i inne)
• Narzędzia do pomiarów geometrycznych (długość, szerokość, kąt)
• Możliwość zbliżania szczegółów, regulowania jasności i kontrastu, obracania obiektu, umieszczania komentarzy itp.
• Obsługa w wersjach językowych: polskiej, angielskiej bądź włoskiej. Możliwe jest dodanie dowolnej wersji językowej.
• Odczytywanie większości znanych formatów graficznych stosowanych w radiografii (m.in. HIF, DICOM/DICONDE, 16-bitowy TIFF),
• Możliwość zapisu ilustracji (także z zachowaniem zmian) w formatach: CFT3, CFT4, TIFF, DICOM/DICONDE, PFM, PGM, oraz typowych formatach graficznych: JPEG i BMP,
• Możliwość obsługi (poza detektorami z rodziny SMOC) także niektórych detektorów płaskich, tzw. flat paneli.
• Integracja detektorów ze źródłami promieniowania

Oprogramowanie ImagineRT D-SMOC stworzone jest w architekturze otwartej, zatem umożliwia dołączanie dodatkowych, niestandardowych funkcjonalności.

PRZEZNACZENIE DETEKTORÓW SMOC

Detektory SMOC nadają się przede wszystkim do pracy stacjonarnej w fabrykach, odlewniach, laboratoriach NDT, instytutach badawczych.

PRODUCENT

Cyfrowy detektor rentgenowski SMOC został opracowany przez specjalistów z Narodowego Centrum Badań Jądrowych „Świerk”. Urządzenie jest obecnie produkowane na licencji przez firmę ImagineRT sp. z o.o. Detektory są produkowane na zamówienie, przez co istnieje możliwość dobrania parametrów (np. wielkości powierzchni czynnej, odpowiedniego scyntylatora itd., dodatkowych funkcji oprogramowania) do potrzeb klienta.

Zalety detektora SMOC w porównaniu do innych rodzajów detektorów używanych w radiografii:

W porównaniu z kliszami

• obraz uzyskany natychmiast
• obraz od razu w postaci cyfrowej
• możliwość poprawy jakości metodami cyfrowymi
• brak konieczności stosowania odczynników chemicznych i wywoływania błon, co w dłuższym okresie przekłada się na niższe koszty
• znaczna oszczędność czasu i nakładu pracy
• niższe koszty archiwizacji
• możliwość sprawnego wyszukiwania i powielania obrazów z przypisanymi informacjami
• zachowanie niezmienionej jakości obrazu w odróżnieniu od starzejących się klisz
• dostępność do wyników badań, możliwość przesłania, wzbogacenia raportu z badań przez dołączenie cyfrowych zdjęć itd.

W porównaniu z detektorami CR

• obraz uzyskiwany natychmiast, bez konieczności odczytu pośredniego
• mała wrażliwość na uszkodzenia mechaniczne (rysy itp.)
• brak efektu „duchów”, tzn. pozostałości po poprzednim obrazie
• brak zjawiska „faddingu”, czyli zanikania zarejestrowanego sygnału pomiędzy akwizycją płyty a jej odczytaniem przez skaner

W porównaniu z detektorami cyfrowymi DR opartymi na matrycach z krzemu amorficznego

• większa odporność na promieniowanie, co daje dłuższy czas eksploatacji
• brak efektu uszkodzonych pikseli
• rozmiar przetwornika promieniowania dostosowywany do potrzeb klienta

RODZAJE DETEKTORÓW SMOC

SMOC_HE (High Energy), wysokie energie

Dla zakresu wysokich energii, których źródłem jest akcelerator liniowy, betatron, bądź kobalt 60Co, zbudowana została wersja detektora SMOC_HE. Dzięki grubszemu przetwornikowi promieniowania oraz zintegrowanym osłonom, które chronią wszystkie elementy wrażliwe, możliwa jest długotrwała i efektywna praca w zakresie energii 1 – 15 MeV. Obszar czynny detektora może zostać dostosowany do potrzeb klienta i wynosić nawet powyżej 1m x 1m. Dotychczas wyprodukowano następujące wersje urządzenia SMOC_HE: SMOC_HE_40x40 (o powierzchni czynnej 40×40 cm); SMOC_HE_40x60, SMOC_HE_50x60 oraz największy jak dotąd SMOC_HE_80x100 o powierzchni obrazowania 80×100 cm.

SMOC_STD (Standard) energie z zakresu keV

Detektor SMOC_STD o wymiarach obszaru czynnego 20cm x 20cm jest przystosowany do pracy w zakresie energii odpowiadającej lampom RTG oraz izotopom promieniotwórczym takim jak iryd Ir-192 czy selen Se-72. Istnieje możliwość skonstruowania detektora o innych wymiarach obszaru czynnego, dostosowanych do potrzeb klienta.

SMOC_HR (High Resolution) wysoka rozdzielczość

Cyfrowy detektor radiograficzny SMOC_HR osiąga wysoką rozdzielczość obrazu. Przy zastosowaniu duplexu umieszczonego na stalowej płytce o grubości 10mm, z użyciem aparatu rentgenowskiego, osiąga rezultat 11D (0,080mm). Dzięki zastosowanym osłonom nadaje się do długotrwałej pracy z zastosowaniem źródeł promieniowania X lub gamma do 500 keV. Może zatem służyć do intensywnej pracy z lampami rentgenowskimi oraz izotopami, takimi jak iryd Ir-192 czy selen Se-72. Standardowy obszar obrazowania detektora SMOC_HR wynosi 30×40 cm, ale może być dostosowany do potrzeb klienta. Ponieważ wysokość detektora nie przekracza 22 cm, może być on zastosowany w niektórych kabinach rentgenowskich.

Aplikacje specjalne

Firma ImagineRT wprowadziła do swoich produktów możliwość wykonywania badań dynamicznych. Szybkość zapisu 25 klatek/sek. z jakością Full-HD umożliwia dostarczanie wysokiej klasy obrazów w miejscach, w których obrót lub przesuw obiektu badanego wraz z podglądem „liveview” ma szczególne znaczenie. Firma ImagineRT oferuje również dedykowane rozwiązania niestandardowe, jak np. detektor SMOC_L (Long), do badania spawanych spoin wzdłużnych w rurach (pole czynne 300mm x 80mm) w konfiguracji: źródło promieniowania na zewnątrz rury, detektor umieszczony wewnątrz. Dzięki niewielkim rozmiarom umożliwia on badanie spoin wzdłużnych w rurach o średnicy od 170mm.