查特中汽深冷特种车（常州）有限公司
Chart Cryogenic Engineering Systems (Changzhou) Co., Ltd.
数字探测器阵列检测人员培训大纲
文件编号No.：ZQ/QC10.02-2013(O)
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数字探测器阵列检测人员培训大纲 ZQ/QC10.2-2013（0）
一．数字成像RT技术的基础知识
1. 数字化射线检测技术的发展
所谓射线实时成像检测技术，是指在曝光的同时就可观察到所产生的图像的检测技术。这就要求图像能随着成像物体的变化迅速改变，一般要求图像的采集速度至少达到25帧/秒（PAL制）。上世纪70年代以后，实时成像检测技术和质量都得到了很大改进，这主要包括： 1．采用图像增强器代替简单的荧光屏，实现图像亮度和对比度增强； 2．采用微焦点或小焦点射线源，以投影放大方式进行射线照相； 3．引入数字图像处理技术，改进图像质量。 2. 非晶硅型数字探测器的原理
A． 非晶硅数字平板结构：
由玻璃衬底的非结晶硅阵列板，表面涂有闪烁体——碘化铯，其下方是按阵列方式排列的薄膜晶体管电路（TFT）组成。TFT像素单元的大小直接影响图像的空间分辨率，每一个单元具有电荷接收电极信号储存电容与信号传输器。通过数据网线与扫描电路连接。 B． 非晶硅平板成像原理：
X射线首先撞击其板上的闪烁层，该闪烁层以与所撞击的射线能量成正比的关系发出电子，这些光电子被下面的硅光电二极管阵列采集到，并且将它们转化成电荷，X射线转换为光线需要中间媒体——闪烁层。
硅元件按吸收射线能量的多少产生正比例的正负电荷对，储存于薄膜晶体管内的电容器中，所存的电荷与其后产生的影像黑度成正比。扫描控制器读取电路将光电信号转换为数字信号，数据经
处理后获得的数字化图像在影像监视器（显示器）上显示。图像采集和处理包括图像的选择、图像的校正、噪声处理、动态范围、灰阶重建，输出匹配等过程，在计算机控制下完全自动化。上述过程完成后，扫描控制器自动对平板内的感应介质进行恢复。上述曝光和获取图像整个过程一般仅需几秒至十几秒。
目前的非晶硅的空间分辨率尚不如胶片。
3. 转换屏的厚度与分辨率的关系
外层的光子转换屏越厚，转换的可见光就越多，但同时系统能够记录的最小细节尺寸会随之增大；光电二极管的间距被叫做数字图像的像素间距，间距越大，电荷转换效率越高，但它又限制着系统能够辨别的最小细节尺寸，过大的像素间距会导致一些细小特征无法成像或辩论。
4. DR技术与传统胶片技术的优缺点
1． 传统胶片技术
（1）缺陷分辨率比较高；
（2）检测过程复杂，检测时间长；
（3）胶片保存、管理难以及废弃药水对环境有污染； （4）无法实现传输带批量检测和缺陷的自动判读。
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2． 数字射线技术
（1）速度快，可以达到30帧/S； （2）可以实现资源共享及远程判读；
（3）检测质量达不到胶片高级水平是难点，也限制了工程应用； （4）信噪比高、对比度灵敏度高；
（5）像素尺寸（固有不清晰度）大、分辨率低；
（6）平板不能弯曲，环缝透照图像端头几何不清晰度大； （7）动态范围较大。
5. DDA（数字探测器阵列）定义
数字阵列探测器（DDA）系统—— 一种电子装置：电离或穿透性辐射信号进入非关联阵列后，相当于将辐射能传输至装置的输入区，原模拟信号转换为可供计算机显示的数字图像信号。首先是电
离或穿透性辐射信号通过闪烁体将其转换为可见光，然后，转换为电信号。这些装置能从许多秒生成一幅图像到一秒生成许多幅图像，实时成像需要达到或者超过一定的帧率（通常每秒30帧）。
二．相关标准具体要求（Q/320411AVW004-2013）
1. 适用范围：
本标准用于制作焊接接头的金属材料包括碳素钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、铝及铝合金，其厚度范围为2mm-40mm 。
2. 人员
5.1.1 从事射线检测的人员应通过辐射安全知识培训，并取得《放射人员证》 。 5.1.2 从事特种设备无损检测的人员应取得特种设备无损检测资格证书，方可从事相应级
别的检测工作。
5.1.3 从事数字探测器阵列（DDA）X射线成像技术和设备的检测人员应经过数字成像技
术的专业培训，了解与数字成像技术相关的知识，掌握数字成像系统（包括源-探测器系统、计算机及软件系统）的操作方法。
3. 检测环境及辐射防护
4.2.1 检测环境应满足系统运行对环境（温度、湿度、接地、电磁辐射等）的要求。具体
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要求如下：
a) 操作室内温度10至25摄氏度，相对湿度不大于80%；
b) X射线曝光室同温度5至35摄氏度，相对湿度不大于80%，室内应有抽风装
置；
c) 检测设备外壳应有接地，射线机高压发生器应有独立的地线，电阻不大于1欧
姆；
d) X射线曝光室应通过环评后方可使用。
4.2.2 X射线辐射防护条件应符合GB18871和GBZ117的有关规定。具体应按照企业辐
射防护与安全保卫制度执行。
4 设备和器材
A． X射线机系统
5.1.1 应根据被检工件的结构尺寸、焊接接头的厚度、材质和焦距大小，选择X射线机的能量范围。为提高成像质量，宜选选择小焦点、高频恒压X射线机。
5.1.2 本企业使用X射线机应为高频恒压X射线机。型号：MG325；焦点尺寸：0.4/1.0；最大功率1800W，最大管电压320kV 。
5.1.3 当现有的X射线机不能满足检测要求或有更先进的检测设备时，企业可选择使用不低于现有设备性能的X射线机。
B． 阵列探测器系统
5.2.1 根据被检工件的焊接接头的厚度、焊缝种类和焦距，选择数字探测器阵列种类
和规格。
5.2.2 探测器像素尺寸应满足系统分辨率和图像不清晰度的要求。
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5.2.3 探测器成像区尺寸应能保证足够的透照长度和搭接长度。
5.2.4 本企业使用数字探测器应为面阵列探测器。具体探测器型号、规格和性能指标
见表1 。
5.2.5 当使用的数字探测器种类、规格、性能指标不能满足检测要求或有更先进的探
测器时，企业可选择使用不低于现有探测器性能的其他数字探测器。
表1 探测器型号、规格和性能指标
型号 像素尺寸 最大成像范围(mm) 动态范围 灰度等级 适用透照厚度范围 XRD0822AP 200μm 204 X 204 88dB 16 bit 5-40mm CMOS 1512 75μm 145 X 114 70dB 14 bit 2-10mm
C． 计算机系统
5.3.1 计算机系统的配置应满足数字成像系统对性能和速度的要求，且满足检测效率、工艺和环境的要求。宜配备较大容量的内存、硬盘、高亮度高分辨率黑白灰阶液晶显示器及记录机、网卡等。
5.3.2 当使用的计算机系统性能指标不能满足检测要求或有更先进的配置时，企业可选择使用不低于现有计算机性能的其它计算机系统。 5.3.3 本企业使用的显示器应符合以下最低要求： a) 亮度显示不低于700cd/m2； b) 灰度等级不小于11bit；
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