工业CT技术参数对性能指标的影响

本文主要是帮助那些不十分熟悉工业CT 物理原理的读者理解工业CT 技术参数对性能指标的影响，以便在选择和购买工业CT 设备时，能恰如其分地提出技术要求，合理地在性能和价格之间取得折衷。
1 工业CT 的基本特点
1.1 工业CT 概述
CT 即计算机断层成像技术，是英语Computed Tomography 的缩写。而tomography 一词源于希腊字tomos，意思是一种能对单个平面照相，同时去除其他平面结构影响的X 射线照相技术。用传统人体透视方法，三维的人体沿X 射线的方向被压缩成了两维的图像，体内所有骨骼结构和组织都重叠在一起，使得感兴趣对象的清晰程度大为下降。这样尽管它有极好的空间分辨率（分辨紧邻的高反差物体的能力），可是最后只有很差的低反差分辨率（从背景上区分低反差物体的能力）。因此导致了传统断层成像技术的出现[8]。
传统断层成像的基本原理如图1 所示。先考虑病人体内两个孤立的点A 和B：A 点在焦平面上而B 点在焦平面以外。A 点和B 点投射到X 胶片上的阴影对应地标注为A1 和B1，如图 1(a)。这时胶片上生成的图像和传统照相完全没有区别，然后使X 射线源和X 胶片同步地沿相反方向运动（例如如图所示，X 射线源向左运动而X胶片向右运动）到第二个位置。我们要确保固定点A 生成的阴影A2 与A 点在第一位置生成的阴影A1 重合。这一点很容易通过设置X 射线源和X 胶片移动的距离，使它们正比于对A 点相应的距离来实现，如图 1(b)。然而固定点B 在第二位置生成的阴影B2 与B1 是不重合的。这就是因为B 点不在焦平面上，从B 点到X 射线源和B 点到胶片的距离比偏离了对A 点相应的距离比。当X 射线源和胶片沿一条直线（自然是相反方向）连续运动时，B 点生成的阴影形成了一个直线段，这个性质对焦平面以外上下的任何点都是适用的。应该注意到不聚焦的那些点生成的阴影强度降低了，这是由于阴影分布到一个扩展了的面积上。而所有焦平面上的点都保持了原来胶片上的图像位置，其阴影仍然是一个点，相应的强度没有减小。