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    >技術資料>應用說明

    X射線管的穿透能力、分辨率與信噪比
    發布時間:2019-09-25    來源:威思曼高壓電源    瀏覽量:2018

    X射線管最基本的參數有五個:管電壓(Tube voltage,可調)、管電流(Tube current,可調)、焦點尺寸(Focal Spot Size)、發射角(X-ray beam angle)與FOD(Focus to object distance)。下面的段落將對這五個參數與實際需求之間的關系進行解析。


    1. 穿透能力、分辨率與信噪比

    較高的管電壓可以發出較高能量的X射線光子,能夠穿透較厚的樣品。所以管電壓越高,X射線的穿透能力越強。

    X射線線源的焦點尺寸越小,圖像的分辨率越高,圖片也越清晰。

    管電流越大,單位時間內照射到樣品上的X射線光子就越多(可以類比為電燈越亮);成像的信噪比越好,所需的曝光時間也越短。

    綜上所述,樣品厚可以考慮調高管電壓;樣品的結構精細可以選擇較小的焦點尺寸;希望縮短成像時間,則可以嘗試增加管電流。但事實情況不總是如此理想。

    為了圖像的質量(分辨率和信噪比),我們經常需要選擇較小的焦點尺寸和較高的管電流。但若是還要增加管電壓,聚焦在焦點上的功率(功率=管電流 x 管電壓)會增強,而且聚集在尺寸很小的焦點上,過高的能量非常容易打壞產生X射線的管靶(Target)。這導致我們在保證圖像質量的難以同時兼顧厚樣品成像所需要的穿透能力。

    所以一般情況下:

    小焦點-低功率-X線劑量低-圖像暗-需要對圖像積分計算-處理速度慢 - 適合學術研究和不良分析用途使用。

    大焦點-高功率-X線劑量高-圖像明亮-不需要圖像積分處理-處理速度快 - 適合在線檢測。


    2. 放大倍數、視野、X射線相機版面大小與成像系統的體積

    在大多數情況下,我們希望一個樣品能在一次拍照中就完成成像,所以成像系統的視野大小最好大于等于樣品的大小,或者感興趣區域的大小。

    因為X射線無損檢測/成像系統的放大遵循相似三角形的原理;所以視野的大?。ń洺5扔跇悠返拇笮?,或者感興趣區域的大?。┖蚗射線相機的成像版面大小就決定了整個成像系統的放大倍數。

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