陶瓷制件X射线断层成像检测技术

用微焦点X射线断层成像（CT）技术探测未烧结Si₃N₄陶瓷中的密度梯度、夹杂物和孔洞时，所得灵敏度如下：X射线源为-160kV微焦点X射线管，焦点尺寸10μm，探测器系统包括图像增强器、512×512电荷耦合器件（CCD）照相机。

1）密度差探测极限。对于10mm的试样，探测灵敏度为3%。

2）高密度夹杂物探测极限。在10mm厚试样中，100～200μm的夹杂物在实时数字射线照相显示中是很容易看到的，采用9×9的Laplacian滤波板，可清楚看到50μm铁夹杂物。(www.xing528.com)

3）孔洞的探测极限。对埋入的100～200μm的有机玻璃球熔掉后所形成的孔洞，实时数字射线照相未显示任何信息，CT可看到200μm孔洞，灵敏度的偏低可能与有机玻璃熔掉处材料的成分及形成孔洞尺寸的不确定有关。

陶瓷涡轮转子的三维成像所用X射线管最大电压225kV，焦点尺寸0.4mm×0.4mm，检测用160kV和4mA阳极电流完成，以1.5mm厚的铜板过滤X射线束，两维的X射线探测器采用750μm厚、直径140mm的Gd₂O₂S∶Tb转换屏，像素尺寸为130μm，耦合到一经冷却的电荷耦合器件（CCD）照相机，分成（1242×1152）像素，间距22.5μm，工作温度为-50℃，动态范围90dB，用16bit编码，所需集成时间为56s；图像用FeldKa-mp算法重建整个涡轮转子的三维图像，为此作了一系列的投影（总共750次），每次投影由（900×600）像素组成，用16bit编码，数据采集文件近乎1.5G字节，这也是预处理数据文件的长度，每个转子800M字节，重建图像用于分析。对于一最大直径90mm、高85mm的Si₃N₄转子（不带叶片），从三维重建图像所提取的两维图像可显示直径约150μm的缺陷。