CT技术原理及应用 PPT课件.ppt

医学课件 医学课件 超声CT UCT 透射式超声CT 超声衰减系数层析成像完全类似于X射线CT的成像原理 不同在于，超声穿越物体时的衰减系数是一个与发射频率有关的量，当采用低兆赫超声且穿越介质为软组织时，衰减系数与发射频率之间近似为线性关系 当发射中心频率，沿探测路径的线积分称为综合衰减系数 医学课件 超声CT UCT 超声在传输过程中会产生折射，衍射，散射等现象，实际传输中不沿直线路径传输 在反演过程中不完全适用X射线CT技术的层析重建算法 射线追踪方法 衍射层析成像 基于精确场描述的层析成像 医学课件 中子CT X射线与原子核的外层电子发生作用，可以穿透相对厚度相对较小的物体 X射线在高密度的材料中衰减更快 X射线的吸收系数随着原子序数的增加而不断增加 中子与原子核的核子发生反应，除几种元素，如氢、锂、硼、镉以外，中子的吸收系数远远低于X射线 中子具有在大部分重金属中更强的穿透能力 具有能够区分轻材料和金属的能力 医学课件 中子CT 在材料科学中，中子照相用于检查飞机零件的腐蚀状况，以及水在混凝土中的渗透情况。 在核工程中，利用成像技术来检查氢化锆包壳管，钚针，检查放射性废料和核弹头。 在生物学中，观察到水在植物和木头中的渗透。 中子照相在发现材料中的气孔、裂缝和轻微的缺陷方面性能优异。最重要的是，中子照相是一种无损成像的方法。 医学课件 地震CT SCT 以地震波为探测源 自然地震 人造地震 以探测点接收到的地震波走时数据为投影 构建地幔或整个地球的模型，这些模型对认识地球的内部结构、运动及演化动力学将起到关键性的作用 医学课件 地震CT SCT 一次较大的地震激发的地震波，可以在很长的距离上观测到，结果发现在1040突然消失了，到了1430重又出现！也就是说，1040 到1430“销声匿迹”。这是因为地球内存在一个速度很低的“核”，“影区”就是地核的影子。 医学课件 过程层析成像 PT 使用与X射线CT相同的数学原理—Radon变换 测试对象是石油、化工、冶金、动力等工业领域中的气液两相流或多相流的过程参数二维或三维分布问题 医学课件 过程层析成像 PT PT技术与医学CT的不同之处 PT技术所检测的物场常常具有强非线性和复杂性，造成PT技术的图像重建比医学CT的图像重建困难得多。 PT系统所能采集的投影数据有限，进一步增加了图像重建的难度。 PT系统所检测的物场往往处于高速变化状态，为做到实时动态成像，数据采集要求比医学CT快得多，图像重建算法的实时性要求也高得多。 PT系统中的传感器及数据采集系统要安装在工业现场，这要求其不仅要与检测对象的几何、机械、物理特性相适应，而且还要适应恶劣的现场环境(如静电、电磁干扰、振动以及电压波动等)。 PT技术一般还要求能够通过所采集的数据以及重建的图像进行有关物场特征参数的提取，如流型辨识、空隙率计算、流速流量测量等等。 PT系统是适应工业现场应用的智能化过程参数在线实时监测系统。 医学课件 过程层析成像 PT 根据探测手段的不同包含 核子PT 光学PT 电学PT 微波PT 核磁共振PT 声学PT 医学课件 过程层析成像 PT 电学PT 安装于工艺管道或反应设备上 在交变电压或电流的激励下，形成以不同观测角度扫描被测场的敏感场 电容CT 阻抗CT 电磁感应CT 医学课件 电容CT ECT 电容层析成像技术是根据被测物质各相具有不同的介电常数 当各相组分分布或浓度发生变化时，将引起混和流体等价介电常数发生变化，从而使测量电极对间的电容值发生变化 采用阵列式电容传感器，各电极之间相互组合的多个测量值便可反映多相流体的浓度以及在管截面上的相分布情况，以这些电容测量值作为投影数据，通过一定的图像重建算法，便可重建出被测物场的浓度分布图像。 医学课件 电容CT ECT 如果ECT装置有8个电极，则一个完整测量过程为 电极1被选为公共电极（源电极），分别对1-2，1-3，1-4，…，1-8之间的电容进行测量。 选择电极2作为公共电极，对2-3，2-4，…，2-8的电容进行测量。 依次类推直至电极对7-8，因此，8极板ECT系统可以获得28个独立测量值 医学课件 电容CT ECT 沿工业管道布置，探测流体截面分布 外置式与被测流体不接触，无侵扰，但受管壁电容影响 内置式与被测流体接触，但无管壁电容影响 无隔离电极式结构简单，但相邻电极本体电容大 有隔离电极式相邻电极本体电容较小，但结构复杂 医学课件 电容CT ECT 为使每对电极构成电容测量敏感区汇聚在两电极之间的一狭窄区域，以提高成像系统分辨率，测量过程中闲置电极接地，形成被测电极的屏蔽环，使敏感区汇聚效果更好。 ECT 中极板的数目是影响重建图像分辨率的