什么是密度分辨力？如何影响工业CT系统？

密度分辨力亦称对比灵敏度，指工业射线CT系统区分材料密度（或线性衰减系数）特征变化的能力，通常用系统能够识别的最小对比度来表征。当CT切片厚度小于细节特征厚度时，有

式中 μ_f——细节特征的线衰减系数（cm^-1）；

μ_b——背景材料的线衰减系数（cm^-1）；

μ_ref——参考衰减系数（cm^-1）（一般指μ_b）；

Δμ——衰减系数差（cm^-1）。(www.xing528.com)

当背景材料是空气或者具有相对小的衰减系数时，μref取μf和μb中的较大者。

重建的CT图像代表了由射线束厚度所限定的物体切片的线衰减系数μ的大小和分布。为使图像能被辨别，细节特征的线衰减系数μ_f必须与其背景材料的线衰减系数μ_b有显著差异。在试件材料确定的情况下，线衰减系数μ是入射X射线能量的函数，如图2.4-8所示。假定入射射线束的能最为平均能量E，随着能量的变化，两种材料之间的衰减系数差Δμ是不同的。选择低能量有利于获得高的对比度，但能量低，衰减系数大，将导致低的X射线穿透能力和高的系统噪声，影响可检性；而能量较高，不利于获得高的对比度，却有高的射线通量和高的信噪比。所以应根据具体的检测对象，综合考虑选取射线能量。当X射线入射到成分均匀的试件上时，如果其能量穿透过13%（即厚度和线衰减系数的相乘积约等于2），密度分辨力一般是较好的，该数值是在高穿透下对比度较低，与低穿透下噪声较高之间平衡的结果。

在实际检测中，区分小面积的细节特征，需要有大的对比度；区分大面积的细节特征，则只需要有较小的对比度。测量面积越大，射线CT机的密度分辨能力越高。所以在讨论密度分辨力指标时，应该说明是在多大（一般为ϕ20mm）的细节特征（密度块）面积下测定的。

图2.4-8 Δμ与入射X射线能量关系的示意图