使用计算机X射线成像（CR）系统的450千伏X射线源射线探测燃料推进剂

摘要

使用工业用薄膜和计算机放射成像（CR）系统已射线照相与成像板的同一类推进剂颗粒直径为225毫米。由计算机X射线摄影系统获得的图像质量被发现是通过以下方式获得工业射线照相胶片的图像质量非常媲美。高密度成像板所需的曝光几乎是相同的同一类别所需的X射线照相胶片的曝光。的动态范围认为是更推进剂药柱中的覆盖厚度变化大。 CR是一个很好的替代射线数字成像造影推进剂药柱与450千伏X射线源进行例行的质量保证方法。

关键词：推进剂药柱，计算机放射成像（CR），X-射线非破坏性评估

1。引言高密度的成像板（HDIP）也被称为蓝盘被用于在CR系统曝光。的HDIPs是
X射线放射摄影术[1]是广泛使用的非破坏性扫描CR中的激光扫描仪，激光光斑大小质量保证的方法，推进剂药柱25μmevaluation。

与3000转。用于显示捕获的推进剂药柱的放射线图像的放射线照相图像捕获通过常规用于工业射线照相胶片，一种高分辨率的显示器（300万像素）。在

CR系统。
最近一段时间以来，数码照相被用于拍摄的X光片在业内比较CR影像与工业射线照相胶片的地方，因为射线照相胶片，柯达MX-125胶片的优势，如钢构件[2-5]用于图象处理capabilityofdigital，betterdynamicrange，necessaryradiographic曝光。一个automaticfilm的处理器更好的对比敏感度，便于存储和检索。缺货用于加工的暴露的薄膜。各种可用的数字X射线技术[6-10]
在这两种情况下，即，在胶片的曝光和HDIP前铅电脑照相是能够提供媲美的图像屏幕厚度为0.1毫米和0.25毫米厚的铅射线照相胶片的画面质量。但是没有被用来在放射暴露。的辐射信息可在文献中使用接收到的检测器平面上的每一个已曝光X线摄影的闪光照相推进剂药柱的计算机剂量。鉴于

衡量一个校准的农民式电离室。
450千伏x射线机的帮助下，射线照相图像质量已被评估为推进剂药柱。
2.2实验方法
从CR系统获得的射线照相图像质量已工业对于电影和HDIP的得到的图像相比，辐射剂量的范围内给定的射线照相胶片。这是由剂量计测量在检测器平面
四个不同的X-射线的能量为100千伏，200千伏，300千伏和400千伏。随着管电流，曝光时
2。实验
调整，以提供所需的剂量的检测器平面上。聚焦到检测器的距离保持在约1米
2.1设备
所有exposures.The opticalfilm电影densitymeasured的M / s的塞弗特450千伏X射线机被用于绘制对阵delivereddose togeneratethe特性X线曝光。在HD-CR 35 NDT CR曲线模型的平均像素强度的膜，而在一个区域内的激光扫描仪，使M / s的杜尔，德国400x100像素用于生成扫描成像板（IP）CR系统绘制经过必要的风险。的特性曲线。 400x100像素区域对应的图像中的噪声进行了评价不同剂量的四个X-射线能量。计算每次曝光的信号噪声比（SNR），并在X-射线能量分类。最小的膜密度为2.0和最小SNR的IP3类IP的标准已经被用于评估所需的最低剂量，以达到最低的可接受的影像质量。比可以被捕获的最大剂量是最大的膜密度为4.0，在薄膜的情况下进行评估，而CR系统所需的饱和度的像素（像素级为65536）的剂量作为最大剂量。固体推进剂系统有四种不同的X-射线能量的射线照相技术的纬度评估以HVL在较早的情况下的评估值。

双面像质计（EN 462-5），用于评价总不清晰度呈现在胶片和数字CR图像。的双工像质计被直接放置在磁带盒上，并没有任何对象曝光测量的总不清晰度。

直径225毫米充满了复合固体推进剂火箭发动机已经在MX-125电影和HDIP的射线照相。双面像质计在电机与膜和HDIP都放射线曝光，被放置在电机的源极侧，用于测量总的不清晰度图像中与对象一起。同样，放射造影观察，电线IQI（DIN 62 FE）和一个的有机玻璃步骤孔式透度计的对象放置在源端和风险采取了两个探测器。

3。结果与讨论

3.1响应曲线HDIP的

图1中所示的特性曲线表示的成像板的响应通常是线性的所有四个能量轻微变化梯度。上面的响应已装有线性和相应的合作效率表1中提到的回归。得到的回归值接近1的所有能量。这表明，在成像板给出吸收剂量的线性响应。对比敏感度也将是由系统获得的灰度值的整个范围内呈线性关系。

正如看到的情节，HD曲线的斜率是至少为100千伏。然而斜率应该是高的相互作用的低能量X-射线是较低的能量这反过来又导致在更高的像素值。在这项研究中，100千伏是目前高清曲线在极端正确的，因为较高的前屏幕厚度。较高的铅屏厚度
（0.1毫米）目前情况下，100千伏X射线辐射衰减比射线图像的加剧导致屏幕的正面。这表明，用铅屏厚度应小于在100千伏X射线曝光的情况下。

表1：该功能适合在不同的能量的响应曲线HDIP

3.2特性曲线MX-125电影

图2示出的响应曲线或MX125柯达胶片的特性曲线的。如众所周知的文献，工业射线照相胶片的反应，通常是对数而不是线性的。对数曲线拟合的已经进行了并已列于表的相应的方程和合作效率的回归
2。回归的合作效率接近1表示接收到的曝光射线照相胶片的对数响应。

表2：函数适合MX125薄膜在不同的能量的响应曲线的

图1：响应或HD曲线的MX125柯达INDUSTREX

图2：响应曲线的不同的X-射线能量HDIP

工业胶片

图3：剧情信噪比剂量不同的X射线能量

图4：剧情归信噪比收到剂量
不同的X-射线能量。还表示最小
可接受信噪比

类似的情况HDIP，为100千伏的高清曲线在最右边的是目前的情况下还射线照相胶片。与相同剂量为100kV的低光密度的原因是使用更厚的前铅屏幕。

3.3信号噪声比（SNR）

由HDIP捕获的图像信号的信噪比已经绘制在图3中。信噪比（SNR）随剂量的情节表明提高到检测器给予的剂量增加的信噪比（SNR）的图像。 SNR值增加缓慢或累积超过一定剂量几乎达到饱和。这表明它始终是有利于取得放射线图像更高的像素值，该值对应于较高的累积剂量，从而将导致更多的图像清晰度。

图4示出的归一化信噪比（SNR）[10]相对于在毫戈瑞剂量作图。限制可接受的归一化的信噪比也绘制。这给出了所需的最小剂量，以达到所需的最低可接受的信噪比（SNR）表示接收到的图像形成的最小剂量。

可接受的射线图像质量的剂量和厚度为3.4范围

相对于可接受的膜密度为2.0～4.0的限制剂量的范围内可以接收的MX-125膜在表3中提到。同样，对于的CR HDIP，由检测器，用于产生可接受的影像质量，可以被捕获的剂量范围是在表3中提到。

表3：表指示的剂量范围的量，可以被捕获到建立accepetable的图像质量

每剂量的范围内，可以由MX-125 HDIP的接收，（纬度）的推进剂的厚度范围，可以进行射线在四个不同的X-射线能量与MX-125膜和HDIP表列于表4。评价使用复合固体推进剂的的HVL数据的报道[11]的四个能量。

表4：推进剂的厚度范围可以在一个单一的曝光射线照相

的计算机射线照相技术的纬度的增加，可以捕捉的推进剂药柱信息以及有关在单次曝光中的推进剂 - 绝缘体界面。

3.5评价总清晰度探测器

总清晰度已经测量薄膜作为HDIP放置一个双面IQI（EN 462-5）。对于所有的四个能量，13D是在MX-125也有迹可寻。 8D对在HDIP的情况下是无法辨别没有任何缩放。但是，如果CR影像被放大到舒适的水平，那么11D即解决，首先对未解决的是12D。后所需的变焦对较高的知名度，其背后的原因是由于观看屏幕的限制，显示了非常高的分辨率的图像。因此，MX-125膜的情况下不清晰度是小于0.1毫米，而对于不清晰度HDIP为0.1mm。不清晰度表示CR系统的基本的空间分辨率是约0.05mm（50微米），这是显而易见的，从高密度的IP和25微米的激光光斑大小。
3.6减少接触

已通过考虑所需的最小剂量（约），以取得可接受的影像质量的情况下膜和HDIP计算剂量的减少。剂量的减少，降低了X射线能量的增加。会发生这种情况，基本上是因为减少在SNR值与上面的检测器相同的剂量能量增加。

表5：取得接收剂量减少到最小可接受的图像质量在薄膜和CR系统

图5示出的膜的X光片对MX-125膜和图6示出直径225毫米的推进剂药柱所采取上与：杜尔CR扫描仪相同的推进剂药柱HDIP的X光片

3.7.1总清晰度评价。

复式IQI已试样固定在源端和射线探伤对HDIP和MX-125相同的参数。在电影的情况下9D解决而没有放大的CR图像7D是悬而未决。然而，必要变焦后的CR图像9D是悬而未决。故

图5：电影X光片225毫米直径的火箭发动机

图6：对比调整后的X光图像的捕获HDIP的推进剂药柱
的X光片揭示了相同种类的不清晰度（0.26毫米）中存在的X光片，显示的CR设置的空间分辨率就足够了，以捕获所需要的膜相比产生的放射线图像信息。

3.7.2射线对比度

步孔透度计以及线式透度计已被提上源端的标本和225毫米直径的射线照相在MX-125和HDIP相同的曝光设置和参数。可以清楚地看到在两个X光片10线DIN 62 FE和2毫米厚的步骤的步骤孔透度计。它显示，获得两个图像的对比是相同的。

3.7.3动态范围

用同一种曝光MX125的动态范围是小于HDIP。然而，为了分析的图像信息的情况下，对比度调整HDIP和缩放是必要的。该信息的结束，即，绝缘体和推进剂药柱之间的接合也清楚地看出，在X光片的情况下，通过以下方式获得HDIP膜而无法揭示的信息，作为在各区域存在大量的饱和。图7显示了CR的图像，这也揭示了有关推进剂和绝缘体的粘接。

图7：X光片显示推进剂药柱和接口的信息单曝光

4。结论

450千伏X射线源得到的数字图像通过IP3类的计算机放射成像系统能够给予相同的图像质量在清晰度方面，对于3类工业射线照相胶片。通过CR系统实现450千伏的X射线源用于火箭发动机的的radiographiccontrast和锐度，按面值的工业射线照相胶片。计算机放射成像系统，它是通过同一个类射线照相胶片的复合推进剂火箭发动机相同的射线图像质量获得适当的数字化放射成像系统。然而缩放的的数字图像的必要的电平是要实现所limitationoffered观看屏幕可视化的精细细节的清晰度的的放射线图像becauseof theinherent。 CR是非常有用的造影火箭发动机在大的动态范围，这有利于捕捉到的影像学资料推进剂药柱以及接口的单一风险。此外，固体推进剂药柱的数字X射线摄影，CR提供了一个符合成本效益的解决方案，而不损害所需的图像质量。
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