طراحی و ساخت نمونه اولیه یک سامانه مقطع‌نگاری صنعتی و بررسی عملکرد آن

نویسندگان

1 پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

2 پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

3 پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

4 پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

doi
10.30494/jndt.2026.554229.1172
چکیده

این مقاله به طراحی و ساخت نمونه اولیه یک سیستم مقطع‌نگاری صنعتی و ارزیابی عملکرد اولیه آن پرداخته است. سیستم پیشنهادی امکان تصویربرداری پیشرفته با تولید تصاویر سه‌بعدی با تفکیک مکانی بالا از قطعات صنعتی را فراهم می‌کند. نمونه اولیه شامل سه بخش اصلی است: 1) مولد اشعه ایکس برای تولید پرتوی پرنفوذ، 2) سیستم آشکارساز آرایه‌ای برای ثبت پرتوها و تبدیل آن‌ها به تصاویر، و 3) واحد پردازش داده برای تحلیل داده‌های جمع‌آوری شده. برای ارزیابی عملکرد سیستم، مجموعه‌ای از آزمایش‌ها با استفاده از فانتوم‌های طراحی‌شده ویژه انجام شد. هدف این آزمایش‌ها ارزیابی کیفیت تصویر و بررسی قابلیت اطمینان کلی سیستم بود. نتایج این ارزیابی‌ها نشان داد که سیستم توانسته قدرت تفکیک مکانی 2 میلی‌متر را به‌خوبی ارائه دهد. در مرحله بعد، فانتوم کنتراستی برای بررسی عملکرد سامانه در تفکیک چگالی‌های مختلف طراحی شد. برای بازسازی تصاویر سطح مقطع، از روش MLEM استفاده گردید. نتایج نشان داد که سامانه مقطع‌نگاری به‌خوبی قادر است تفاوت‌های چگالی میان مواد مختلف مانند هوا، استیل و جیوه را شناسایی کند. در طول آزمایش‌ها، تصاویری از فانتوم‌ها در ولتاژ و جریان‌های مختلف ثبت شد که این امکان را فراهم کرد تا وابستگی تصاویر به جریان و ولتاژ بررسی و مقایسه شوند. بر اساس نتایج حاصل، مشخص شد که نمونه اولیه دارای پتانسیل بالایی برای استفاده در محیط‌های صنعتی مختلف است و می‌تواند در کاربردهایی مانند کنترل کیفیت، آزمایش‌های غیرمخرب و روش‌های نگهداری برای اطمینان از یکپارچگی و عملکرد اجزای صنعتی مفید باشد. تحقیقات آینده بر بهینه‌سازی سیستم برای کاربردهای خاص صنعتی تمرکز خواهد کرد و ادغام ویژگی‌های اضافی که می‌توانند عملکرد سیستم را ارتقاء دهند و دامنه کاربرد آن را گسترش دهند، بررسی خواهد شد.