X射线微断层扫描技术(XDMT)在多孔介质中含砷聚集物的三维成像应用

利用X射线微断层差异扫描技术,扫描富砷河床沉积物及人工含砷样品,对多孔介质中的含砷聚集物进行成像分析.利用Avizo 6和Blob3D等工具对获取的数据进行处理,从而实现了含砷聚集物的三维可视化成像.结果显示,大量的含砷聚集物沉积在多孔介质颗粒表面,且不同尺寸的聚集物呈现出明显的形态多样化特征.小颗粒聚集物趋向于球形,大颗粒聚集物则趋向于扁平状.研究表明,该技术可在不破坏样品的前提下,直接观测多孔介质因沉积作用导致其内部结构的变化.

基于X-CT扫描技术的泡沫轻质土孔结构分析

为研究泡沫轻质土内部孔隙三维空间分布状态和形态特征,采用X射线计算断层扫描技术(X-ray computed tomography,X-CT)获取了3种湿密度等级泡沫轻质土孔结构,并进行定量分析。基于混合高斯模型,通过解卷积确定孔相和固相灰度阈值,根据阈值将灰度图像划分为孔和固体两相材料,定量表征孔隙率、孔径、球度和孔隙形态等孔结构特征参数。将孔结构特征参数与强度进行关联分析,结果表明:随着泡沫轻质土的湿密度增大,孔径分布更加均匀,平均孔径降低,球状孔隙增多,导致泡沫轻质土应力分布更加均匀,抵抗外部荷载能力更强,整体强度更高。

基于微观尺度X射线断层扫描技术的短切碳纤维SMC复合材料失效分析

短切碳纤维片状模塑料(SMC)复合材料内部复杂的纤维三维分布及其造成的多样微裂纹演化过程加剧了其失效分析的难度。针对短切碳纤维SMC复合材料的失效行为进行研究,提出采用微观尺度X射线断层扫描技术实时表征材料内部的微观结构,捕捉碳纤维和微裂纹的几何信息,结合先进的图像采集和图像处理技术,进而准确重构出短切碳纤维SMC复合材料在受力过程中的三维结构变化以及微裂纹的完整演变过程,定量测量微裂纹的几何尺寸,实现损伤的精准诊断,并利用Tsai-Wu失效判据和界面开裂后的基体应力场理论等失效方法探究短切碳纤维SMC复合材料的失效机制。该方法的提出对于研究短切碳纤维SMC复合材料的失效过程以及分析相应的失效行为提供了重要依据。

X射线断层扫描技术在鲤鱼耳石对环境响应研究中的应用初探

作为生命矿物文石和球文石的载体,鱼耳石(fish otoliths)记载了鱼体生长过程中大量的环境信息。近30年来,其研究取得了很多成果,但利用医学技术的研究尚未见报道。文中尝试应用医学X射线断层扫描技术(CT)对取自河北白洋淀和北京密云水库的野生鲤鱼耳石进行分析研究。结果表明:白洋淀鲤鱼的星耳石和微耳石CT值均大于密云水库鲤鱼耳石相应的CT值,与白洋淀水体中的重金属元素含量明显高于密云水库水体中的重金属含量存在较好的相关性;同一水域星耳石与微耳石的CT值也存在明显差异,分析认为这种差异可能与元素的亲和性及占位方式有关。

X射线源透射式工业计算机断层扫描成像技术在复合材料工件检测中的散射修正

在X射线源透射式工业计算机断层扫描成像技术(X-TICT)中,X射线透射物质时,发生了Compton光子散射现象,有用信息连同散射光子一起进入探头形成伪影。因此,必须进行散射修正。利用X射线透射物质时X光子散射遵循的Compton散射强度方程,结合X射线与物质相互作用的特性,建立了有效去除X-TICT在复合材料工件检测中光子散射问题造成的图像伪影的散射修正模型。探头的总计数减去散射光子数,即可有效去除X-TICT在复合材料工件检测中散射光子造成的伪影。

两种肺结核的电子计算机X射线断层扫描技术图像对比分析

目的通过对比分析单纯性肺结核与肺结核合并糖尿病患者的电子计算机X射线断层扫描技术(CT)检查图像的差异,提高诊断正确率。方法选择四川省革命伤残军人医院2011年1～8月住院及门诊的单纯性肺结核患者40例及肺结核并糖尿病患者40例做胸部CT检查,分析两者之间的影像学差异。结果两者的CT影像图对比分析发现,在病变部位、病变类型和病变累及范围方面差异均有统计学意义。结论在判读CT表现时应抓住这两种疾病的特点,提高诊断正确率。

探讨电子计算机X射线断层扫描技术对肺结核诊断的临床价值

目的探讨电子计算机X射线断层扫描技术(简称"CT")对肺结核诊断的临床价值,为临床提供可靠的参考依据。方法选择2013年5月至2015年4月在本院住院和门诊的确诊为肺结核的患者83例设为实验组,其中42例确诊为单纯性肺结核的患者,41例确诊为肺结核并糖尿病患者,选择同期体检健康志愿者40例设为对照组。均进行CT图像检查,对结果进行统计分析。结果与对照组比较,实验组患者的的CT图像在病变累及范围、病变部位和类型方面都存在显著性差异,结果具有统计学意义(P<0.05);与单纯性肺结核组患者比较,肺结核并糖尿病患者的CT图像在病变累及范围、病变部位和类型方面都存在明显差异,结果具有统计学意义(P<0.05)。结论 CT图像技术不仅对于肺结核疾病的辅助诊断具有一定的临床价值,还对于区分单纯性肺结核和肺结核并糖尿病具有一定的临床价值,临床诊治时抓住这两者间的明显区别,能够提高诊断率。

超轻多孔金属孔结构的X射线断层扫描分析

利用X射线断层扫描技术获得了超轻多孔铝试样的任意截面重构图像,通过对该图像的分析实现了对多孔铝试样孔结构的描述,并得到了重构横截面的面孔隙率。结果表明:超轻多孔铝试样孔结构描述新方法与传统剖开试样分析方法相比,可以获得相同的孔结构分析结果,并具有非接触、非破坏和提高效率的特点。

用于临床计算机断层扫描技术的X射线探测器发展进程研究

计算机断层扫描是一种可重构患者身体横截面的非侵入式X射线诊断技术。它可以有效地提供有关器官结构的详细信息,并灵敏地检测出器官的病理变化。自20世纪70年代第一代计算机断层扫描被用于临床诊断以来,在该领域上的多项突破促成了现今超快速、低剂量的扫描技术,这种高检测效率和快速响应一定程度上归功于X射线检测器的发展。根据不同的工作原理,当前X射线探测器主要可分为间接和直接探测两种。此外,在过去二十年中,通过利用不同排列形状和工作机制的X射线探测器,高分辨率临床显微断层扫描系统也得到了显著的发展。本文旨在回顾用于断层扫描和显微断层扫描的X射线探测器技术发展的几个重要里程碑,并且具体分析两种类型探测器的基本工作原理和未来发展趋势。

2018年X射线计算机断层扫描应用技术研讨会成功举办

2018年10月26日至28日,"2018年X射线计算机断层扫描应用技术研讨会"在东南大学九龙湖校区顺利召开。东南大学、重庆大学、华南理工大学、哈尔滨工业大学、南昌航空大学、西安石油大学等高校,中科院化工材料所、金属所、高能所、电工研究所、岩土力学所、上海博物馆等科研单位和企业56家单位的170名专家学者和学生参加。

X射线断层扫描测量技术：精确的CT测量技术极大优化工艺过程

来自卡尔蔡司的X射线断层扫描测量技术（Metrotomography）已经在业界牢牢占据了领先地位。该技术为世界各地的消费类商品、汽车和医疗器械行业的多种应用提供解决方案。由于提供的数据量多而全，因此在缩短研发周期、提升初始样本测试结果分析能力，

基于X射线相衬显微断层成像的真皮纤维架构表征

越来越多的研究表明,皮肤中的组织液可以沿纤维轨道长程流动。这种以纤维丝为轨道的液体流动与真皮层和皮下组织层的纤维骨架有关,而其中的三维纤维骨架结构尚未得到表征。利用上海同步辐射光源BL13W1线站的X射线相衬显微断层成像技术,得到了真皮层和皮下组织层内部的三维纤维骨架结构,结合计算机图形处理技术,成功表征了人体皮肤中的三维纤维骨架结构,发现真皮层中的纤维骨架具有长程有序且与真皮深度紧密联系的分布特征。为理解皮肤中组织液的长程流动现象提供了一种高分辨率的表征方法。

Mg-Gd-Y-Zr合金可控冷却速率实验方法及凝固组织的X射线断层扫描表征

建立了可控冷却速率的实验方法、凝固过程测温方案和合金内部温度推算方法,对Mg-6Gd-3Y-0.5Zr(质量分数,%)(GW63K)合金开展可控冷却速率实验,结合X射线断层扫描技术、扫描电子显微镜和X射线能谱分析等实验表征手段,表征可控冷速镁合金的凝固组织形貌并获取定量信息,研究了冷却速率对GW63K合金凝固组织微观形貌、定量信息的影响和变化规律。结果表明:在GW63K合金凝固组织中,共晶呈网络状分布在晶界处,形状不规则的第二相呈岛状分布在共晶组织中;平均冷却速率R_(c)在0.13~0.33℃/s范围内,随着冷却速率的增加,网状共晶组织更密集、均匀和连续,第二相分布更均匀、尺寸更小,微观溶质偏析减小,第二相和共晶体积分数均呈下降趋势。

多能谱X射线成像技术及其在CT中的应用

随着探测器技术的不断发展,具有能谱分辨能力的光子计数探测器成为人们研究的焦点,并在X射线成像领域开始得到应用。使用该种探测器,可以将具有较宽能谱分布的X射线分为不同的能区分别进行计数,获得详细的能谱信息及不同能量射线的衰减信息,由此引出了"多能谱成像"的概念。本文介绍了近些年来光子计数探测器技术的发展及其在X射线成像中的应用,同时分析了多能谱技术应用于CT成像所带来的一些优势,如降低辐射剂量、提高信噪比、提高物质识别精度、提高造影剂成像效果等。目前,许多研究机构都致力于研究更快速的电子学设备,以适应高计数率下快速成像的需求,随着多能谱成像技术研究的不断深入,必将为X射线成像及CT领域带来许多新的变革。

微束X射线荧光光谱仪测定射击残留物特征元素分布图的应用研究

通过优化定距射击样本采集条件,考察了六四手枪在不同距离(0,2,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,60,80,100,120,140,170,200,300,500,1 000 cm)垂直射击PU布块靶体时相关元素(氯、钾、硫、锑、锡、钡、铅、汞、砷、铁、铜、锌、钛、钙、铑)的区域扫描图,建立了微束X射线荧光光谱(μ-XRF)面扫描技术分析射击样本的方法,并建立了六四手枪射击残留物特征元素分布图形随射击距离而变化的数据模型,同时对所得数据进行了归一化处理。本方法可协助推断射击距离,为涉枪案件的侦查与诉讼提供科学证据。

温泽测量仪器（上海）有限公司通用型exaCTU计算机断层扫描技术

exaCTU工业计算机断层扫描系统用于测量及测试具有复杂内外部结构的组件。exaCTU是一款通用设计型设备，它的设计可使每一个用户都能选用合适的x射线源及探测器来定制自己的工业CT系统。

现代实验室型X射线荧光元素分布成像和形态分析技术的研究进展

近年来,随着X射线光源、单色、聚焦及探测系统的发展,在实验室可借助低功率X射线光源开展X射线荧光(XRF)和X射线吸收谱(XAS)分析。液体金属射流源等新型X射线光源系统、闭合反馈系统、电荷耦合元件和方孔微通道板等技术和计算方法的进步促进了聚焦扫描型、全场型和XRF计算机断层扫描等实验室型XRF元素空间成像技术的发展。超环面、球面和柱状弯晶等单色聚焦系统的发展推动了实验室型XAS技术的发展。探索新型的实验室X射线光源系统,开发更高效的单色聚焦系统,推动X射线动态电影拍摄技术等将是未来研究的重要发展方向。

基于X射线测量的铝合金铸件微观缺陷预测及分析

以ADC12铝合金压铸件为实验对象,采用三维X射线断层扫描技术,对ADC12铝合金压铸件中的缩孔、气孔和气缩孔进行了观察,同时分析了缩孔、气孔和气缩孔的圆整度、体积和表面积。结果表明,气孔的形状相对较为圆整。缩孔的形状最为复杂,缩孔的长大受枝晶的影响很大。与气孔相比,气缩孔的形貌相对较为复杂,气缩孔的形貌是由孔洞本体和长尾状或者凸起部分构成。

基于图像处理技术的纸张三维结构表征及特性研究

纸张作为一种多孔材料,其内部纤维和微观孔隙结构直接影响其渗透性能、物理性能和光学性能。不同类型的浆种纤维,如棉浆纸,因其独特的纤维组成,展现出各异的特性。通过X射线计算机断层扫描(X-CT)技术,我们能够深入探究纸张的三维结构。运用X-CT表征及图像后处理技术,如序列二维切片、对比度调节、滤波降噪和图像分割,可以精确再现纸张内部的纤维-孔隙三维模型。特别是使用Avizo软件,这些细节得以完美呈现,为研究纸张的物理和光学性能提供了强有力的工具。

基于X射线CT技术快速检测不同含水率状态下的毛竹密度

密度是竹材材性的重要指标之一,与竹材诸多物理力学性质紧密相关,且测定结果因含水率状态不同而不同。基于X射线计算机断层扫描(X-CT)技术,比较了不同竹龄毛竹全干、气干、饱水状态下CT值的差异程度,除4年生和10年生毛竹CT值差异较大以外,其余竹龄CT值差异较小;分别在全干、气干、饱水状态下对所测定的CT值与相应状态下毛竹的密度进行拟合建模,同时还对不同含水率梯度状态下的CT值与密度进行拟合建模,进而系统分析了不同竹龄毛竹在单一含水率状态下和不同含水率梯度状态下CT值与密度之间的关系;对不同竹龄毛竹全干状态下相对竹青径向位置的CT值进行了拟合,依据CT值与密度之间的关系,解释说明了毛竹径向密度因竹龄不同所产生差异的原因。试验结果表明,毛竹全干、气干、饱水密度与相应的CT值之间均存在线性关系,且拟合斜率相近;在所选含水率梯度状态下毛竹密度与CT值之间存在线性关系,且密度与CT值关系受水分影响较小,回归方程为:D=0.001 H+1.003 2,R^2=0.968 3(D为密度,H为CT值),验证模型决定系数R^2=0.974 3;不同竹龄毛竹全干状态下竹青、竹黄处密度差异较小,而在竹肉处差异较大。这些结果为实现快速检测毛竹在不同含水率状态下的密度提供了技术支持和数据参考,同时X射线计算机断层扫描(X-CT)技术也为深入研究竹材材性和构造提供了一种切实可行的新途径。