2024年CT实验教学实验报告

近代物理试验试验汇报试验課題：CT试验教學班级：物理學061姓名：任軍培學号：06180130指导老師：林根金老師10月24曰摘要：简朴简介了CT系统的基本构成、CT教學试验装置的特點、CT扫描方式及工业CT。之後重點简介了CT试验原理和吸取定律。简朴阐明了试验中要注意的事项，使用工业CT探测了物体。引言：CT全称computedtomography，是一种功能齐全的病情探测仪器，它是電子计算机X射线断层扫描技术简称，是一种高新技术可它是核物理、核電子學、精密机械核计算机科學相結合的产物，是近代核科學技术应用研究领域很快发展的一种重要领域。1971年英国EMI企业的工程師毫斯菲特研制成功的第一台临床用的计算机断层扫描装置，并于1972年初次应用于临床并获得了病者脑部囊肿得CT照片，同年毫斯菲特与醫生阿姆勃劳斯在英国放射性學會上刊登了他們有关CT技术的论文，毫斯菲特也因此获得了1979年的生理和醫學诺贝尔奖。如今，运用CT已发展到了第五代，即超高速動态三位CT。因此CT技术被公认是20世纪後期最伟大的科技成果之一。工业CT是计算机断层扫描技术的工业应用，目前也是发展飞速的高新技术，他不仅成為工业设备和部件無损检测和质量评估的新軍，并以强劲之势，步入工业生产過程的在线实時质量监控和工业设备在役安全检查等领域，显示出用常规手段無法替代的优秀功能。CT的工作程序是這样的：它根据人体不一样组织對X射线的吸取与透過率的不一样，应用敏捷度极高的仪器對人体進行测量，然後将测量所获取的数据输入電子计算机，電子计算机對数据進行处理後，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发現体内任何部位的细小病变。关键詞：ＣＴ系统、ＣＴ试验原理、吸取定律，γ射线正文：CT系统CT系统的基本构成,如图1所示.图1CT系统基本构成。CT系统重要由射线源防护系统、探测器系统、数据采集系统、机械扫描运動系统、控制系统、计算机图像系统等6部分构成.CT扫描方式有平行束扫描方式、窄角扇形束扫描、广角扇形束扫描3种基本的扫描方式.CT设备重要有如下三部分：①扫描部分由X线管、探测器和扫描架构成；②计算机系统，将扫描搜集到的信息数据進行贮存运算；③图像显示和存储系统，将經计算机处理、重建的图像显示在電视屏上或用多幅摄影机或激光摄影机将图像摄下。探测器從原始的1個发展到目前的多达4800個。扫描方式也從平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定，发展到新近開发的螺旋CT扫描（spiralCTscan）。计算机容量大、运算快，可到达立即重建图像。由于扫描時间短，可防止运動产生的伪影，例如，呼吸运動的干扰，可提高图像质量；层面是持续的，因此不致于遗漏病变，并且可行三维重建，注射造影剂作血管造影可得CT血管造影（Ctangiography，CTA）。超高速CT扫描所用扫描方式与前者完全不一样。扫描時间可短到40ms如下，每秒可获得多帧图像。由于扫描時间很短，可摄得電影图像，能防止运動所导致的伪影。CT试验原理工业CT是计算机断层扫描技术在工业上的应用，其物理原理与醫學CT相似，均是基于射线与物质的互相作用原理，射线穿越物体時，由于产生光電效应、康普顿效应及電子對效应等物理過程，相称部分的入射光子為物质散射，從而入射方向下的射线强度減弱，下图為吸取定律示意图：图2吸取定律示意图由吸取定律可知，一束初始强度為I0的射线穿越密度為ρ的均匀物质後，其强度減弱為1-1 其中μm為质量吸取系数，与物质种类和射线能量有关，D為射线愛慕物质中的行程，亦即被测部位的横向线段，當穿越多种物质時，则1-2亦即射线强度衰減為不一样物质吸取作用可以的指数和，它是被被测物抛面图像重建最重要的信息来源，如令Di→0，则又可写為1-3或1-4积分途径L指射线所通過的途径，為射线投影。若要得到整個物质的值分布，必须用扫描方式，如图3，在x处得到特设强度I後放射源和探测器平移d之後又得到一强度I＇的投射的γ射线，通過一系列的平移就能得到某一方向上的样品的透射强度，然後旋转一定角度Ф，如此反复操作，一直旋到１８０ｏ為止，這样就得到了一系列投射强度Ｉ，根据记录到的数据，通過一定的图像重建算法就能得到μ（ｘ，ｙ），從而获得样品内部的详细信息。图3CT扫描示意图试验环节。图4CT教學试验仪CT教學试验仪的外观如图4所示，将多种待测的工件放于其转台上，手動调整转台高度，使得想要获取的工件断面對准探测器的接受孔，采用128×128矩阵進行扫描，為保证扫描成果清晰，同步考虑時间長短，采样定期時间定為0.2s，视場直径设為50mm，设置如图5，扫描完毕後，调用图像重建程序将被保留為.ict格式的数据進行重建，重建图像見附表。图5顾客使用程序界面参照资料：1.《近代物理试验》，馬洪良、裴宁、王