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 oraz SMOC_STD, 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. 0,063mm = 63um – uzyskuje się za pomocą urządzenia SMOC_HR.

Dotyczy to jednak wyłącznie elementów o bardzo niewielkiej gęstości (np. organicznych).

Radiogram cyfrowy (pozytyw, negatyw oraz filtr wygładzający) stalowego bloczka o grubości 250 mm

Radiogram cyfrowy (pozytyw, negatyw oraz filtr wygładzający) stalowego bloczka o grubości 250 mm, w którym wykonano cztery rowki: o głębokości i szerokości: 5 mm/3,75mm/2,5mm/1,25mm. Trzy pierwsze (patrząc od dołu) dobrze widoczne, czwarty lekko zarysowany. Prześwietlenie wykonano za pomocą akceleratora liniowego oraz detektora SMOC_HE_40x40.

Radiogram spoiny, blachy stalowe o grubości 10mm

Radiogram spoiny, blachy stalowe o grubości 10mm.Wykonany za pomocą detektora SMOC_HE_40x40, energia wiązki220kV . Radiogram spełnia wymogi klasy B. Powyżej uwidocznienie spawu, poniżej zbliżenie, fragment tego samego radiogramu, ze zmienionymi cyfrowo parametrami w celu uwidocznienia pręcików.

Zdjęcie wzorca dwupręcikowego „double-wire” wykonane za pomocą detektora SMOC_HR

Zdjęcie wzorca dwupręcikowego „double-wire” wykonane za pomocą detektora SMOC_HR, uzyskana rozdzielczość wynosi 12D (0,063mm).

Prześwietlenie chrząszcza wykonane za pomocą detektora SMOC_HR

Prześwietlenie chrząszcza wykonane za pomocą detektora SMOC_HR (obraz standardowy i pseudokolor).

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.

Interfejs oprogramowania ImagineRT D-SMOC

Interfejs oprogramowania ImagineRT D-SMOC. W głównym oknie widoczny radiogram pompy.

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.

Wtyczka z wadami

Wtyczka z wadami: standardowy radiogram cyfrowy (bez użycia filtrów), użycie filtra wyostrzającego (wyraźniejsze kontury), różnicującego (wrażenie trójwymiarowości, lepsze ukazanie struktury np. lutu), pseudokolor (lepsze rozróżnienie gęstości i rodzaju użytego materiału).

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.

Specyfikacja techniczna

Zakres energii

SMOC_STD od 40 keV do 500 keV

SMOC_HE od 100 keV do 15 MeV

Pole obrazowania

od 200 x 200 mm do 1000 x 1000 mm i więcej

(możliwość indywidualnego dopasowania)

Przetwornik obrazu

CMOS/CCD

Skala szarości

16-bit (65536 odcieni szarości)

Dynamika obrazu

65 tysięcy (16 bitów)

Wielkość piksela

≤ 150µm dla pola obrazowania 400 x 400 mm

Liczba pikseli

min. 36 Mpx

Czas przygotowania do pracy

< 1min.

Czas akwizycji

pojedynczej klatki

od 0.01 do 300s.

Protokół komunikacyjny

Gigabit Ethernet

Wi-Fi (opcjonalnie)

Zasilanie

230V

akumulatorowe (opcjonalnie)

Długość kabla

detektor – notebook

40 m (standardowa)

możliwość przedłużenia/skrócenia (opcjonalnie)

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, wysokie energie

Dla zakresu wysokich energii, których źródłem jest akcelerator liniowy lub betatron, 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 oraz SMOC_HE_50x60.

SMOC_STD 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 Ir-192 czy Se-72. Istnieje możliwość skonstruowania detektora o innych wymiarach obszaru czynnego, dostosowanych do potrzeb klienta.

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, 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.

Detektor SMOC_HE_40x40.

Detektor SMOC_HE_40x40.

Detektor SMOC_STD

Detektor SMOC_STD

Detektor SMOC_L – prototyp

Detektor SMOC_L – prototyp

Ulotki i broszury do pobrania

SMOC Cyfrowy Detektor Rentgenowski

SMOC Cyfrowy Detektor Rentgenowski

SMOC - Digital Radiography Detector - brochure 2019

SMOC - Digital Radiography Detector - brochure 2019

SMOC - Digital Radiography Detector

SMOC - Digital Radiography Detector