Digitális röntgen vizsgálati eljárások

Magyar Tudomaacutenyos Akadeacutemia Energiatudomaacutenyi Kutatoacutekoumlzpont

Digitaacutelis roumlntgen vizsgaacutelati eljaacuteraacutesok

Dr Balaskoacute Maacuterton eacutes Horvaacuteth Laacuteszloacute

MTA Energiatudomaacutenyi Kutatoacutekoumlzpont


Tartalom

CCD kameraCCD kamera


Roumlntgen filmdigitalizaacuteloacute

Előnyei Csoumlkkenti az archivaacutelaacutes helyigeacutenyeacutet

Tartoacutes joacute minőseacutegű taacuterolaacutest biztosiacutet




Az IP technika előnyeiAz IP technika előnyei

1 Eacuterzeacutekenyseacutege ~25-szoumlroumlse a filmes moacutedszernek 1 Eacuterzeacutekenyseacutege ~25-szoumlroumlse a filmes moacutedszernek (roumlvidebb megvilaacutegiacutetaacutesi idő elegendő vagy kisebb rtg (roumlvidebb megvilaacutegiacutetaacutesi idő elegendő vagy kisebb rtg teljesiacutetmeacuteny ndash csoumlkkenthetőek a sugaacuterveacutedelmi teljesiacutetmeacuteny ndash csoumlkkenthetőek a sugaacuterveacutedelmi koumlvetelmeacutenyek) koumlvetelmeacutenyek)

2 Szeacuteles eacutes lineaacuteris a dinamika tartomaacuteny koumlzvetlenuumll 2 Szeacuteles eacutes lineaacuteris a dinamika tartomaacuteny koumlzvetlenuumll keruumll a digitaacutelis keacutep a letapogatoacuteboacutel a PC-bekeruumll a digitaacutelis keacutep a letapogatoacuteboacutel a PC-be

3 Integraacutelis tiacutepusuacute detektor eacutes az IP lemez kiolvasaacutes utaacuten 3 Integraacutelis tiacutepusuacute detektor eacutes az IP lemez kiolvasaacutes utaacuten toumlroumllhető legalaacutebb 1000-szer uacutejra hasznaacutelhatoacutetoumlroumllhető legalaacutebb 1000-szer uacutejra hasznaacutelhatoacute

4 Nincs szuumlkseacuteg soumlteacutetkamra technikaacutera eacutes nincs 4 Nincs szuumlkseacuteg soumlteacutetkamra technikaacutera eacutes nincs szuumlkseacuteg vegyszeres kezeleacutesre szuumlkseacuteg vegyszeres kezeleacutesre

Telepiacuteteacutese soraacuten koumlzepes szintű műszaki-koumlrnyezeti Telepiacuteteacutese soraacuten koumlzepes szintű műszaki-koumlrnyezeti felteacuteteleket igeacutenyel eacutes csak magas szintű keacutepzeacutesben felteacuteteleket igeacutenyel eacutes csak magas szintű keacutepzeacutesben reacuteszesuumllt szemeacutelyzet uumlzemeltethetireacuteszesuumllt szemeacutelyzet uumlzemeltetheti






Cirko-gejzir gaacuteznyomaacutes szabaacutelyzoacutejaCirko-gejzir gaacuteznyomaacutes szabaacutelyzoacuteja


CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec





CT felveacutetel IP-vel


CERN Large Hadron Colider (LHC)

Az alaguacutet keruumllete 2665 km

alaguacutet aacutetmeacuterője 38 m

uumltkoumlzeacutesi energia 14 TeV

7500 db

Szupravezető maacutegnesek 19 Ko

40 ezer plazma hegeszteacutes

60 ezer villamos oumlsszekoumltteteacutes

Rayscan mobil XCT (225 kV)

FP 2048 X 2048 pixel

Biztonsaacutegi saacutev

100m előtte eacutes utaacutena


A digitaacutelis roumlntgen vizsgaacutelatok detektorainak idő- eacutes

geometriai felbontaacutesaacutenak aacutettekinteacutese


Detektor rendszer

Rtg film digitalizaacutelaacutes

Szcintillaacutetor+CCD kamera

Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel

Felbontaacutes (pixel meacuteret microm)

20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100

Tipikus exponaacutelaacutesi idő

2 min 40 msec- 10 sec

30 sec 40 msec ndash

10 sec

Detektaacutelaacutesi teruumllet

30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2

Vonal menti pixel szaacutem

4096 2048 6000 2048

Dinamikus eacuterzeacutekenyseacuteg

102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

Digitaacutelis dinamika

12 bit 16 bit 16 bit 14 bit

A digitaacutelis roumlntgen vizsgaacutelatok detektorainak oumlsszehasonliacutetaacutesa


E 2445 ndash 05 Long term stability

E 2446 ndash 05 Classification

E 1000-92 Standard Guide for Radioscopy

E 1411-91 Standard Practice for Qualification of Radioscopic System

E 1255-92 Standard Practice for Radioscopy


Roumlntgen diffrakcioacute

A roumlntgen diffrakcioacute eseteacuteben roumlntgensugarak hajlanak el az atomok elektronburkaacuten A keacutet vagy toumlbb atomroacutel szoacutert sugaacuterzaacutes interferaacutel egymaacutessal eacutes a feacutenykeacutepező lemezen vagy IP lemezen szabaacutelyosan elhelyezkedő foltokboacutel aacutelloacute interferenciakeacutep jelenik meg Ebből egykristaacutelyos szilaacuterd anyagboacutel aacutelloacute mintaacutenaacutel meghataacuterozhatoacute az atomok pontos helye az elemi cellaacuteban A foltok meacutereteacuteből koumlvetkeztetni lehet az atomok minőseacutegeacutere is A moacutedszer nagy molekulaacutek (pl feheacuterjeacutek) kismeacuteretű gaacutezaacutellapotuacute molekulaacutek eacutes porok szerkezetvizsgaacutelataacutera is hasznaacutelhatoacute

Kapott informaacutecioacute

raacutecsaacutellandoacute (koumlteacuteshossz)

koumlteacutesszoumlg

keacutemiai minőseacuteg



Por-roumlntgendiffrakcioacute (XRD) diffrakcioacuteskeacutep

( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I

Az aacutebraacuten laacutethatoacute pordiffraktogramon a kristaacutelyraacutecsot jellemző ( dhkl) raacutecssiacutek taacutevolsaacutegoknak megfelelő( 2Θ) szoumlgekneacutel intenzitaacutes maximumokat kapunk A diffraktogramon minden egyes csuacutecs egy-egy (hkl) raacutecssiacutek seregnek felel meg A reflexioacutek indexeleacutese alapjaacuten meghataacuterozhatoacute a minta raacutecsparameacutetere a megfelelő adatbaacutezisok hasznaacutelataacuteval Az oumltvoumlző atom raacutecsparameacutetere alapjaacuten meghataacuterozhatoacute annak koncentraacutecioacuteja eacutes szemcsemeacuterete a diffrakcioacutes vonalak szeacutelesseacutegeacuteből


Roumlntgen-fluoreszcencia

A roumlntgen-fluoreszcencia moacutedszer leacutenyege hogy valamely kis energiaacutejuacute roumlntgen- vagy gamma-sugaacuterzaacutessal a minta atomjainak belső elektronjait kiuumltjuumlk Ilyenkor magasabb energiaszintről ugrik be egy elektron a lyuk- ba eacutes az atom a keacutet niacutevoacute energiakuumlloumlnbseacutegeacutenek megfelelő energiaacutejuacute karakterisztikus roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutet ki Ezt a vaacutelaszt hiacutevjuk roumlntgen-fluoreszcenciaacutenak Az elemeket a kilepő roumlntgen-foton energiaacuteja alapjaacuten ismerhetjuumlk fel frekvenciaacutejuk alapjaacuten azonosiacutetjuk (E=hν ahol E a foton energiaacuteja h a Planck-aacutellandoacute eacutes ν a foton frekvenciaacuteja) A roumlnt-gen-fotonok energiaacuteja a megfigyeleacutesek szerint a rendszaacutem neacutegyzeteacutevel aranyos A kibocsaacutetott karakterisztikus sugaacuterzaacutes intenzitaacutesaacuteboacutel a hataacutesfokok eacutes az oumlnelnyelődeacutes meghataacuterozaacutesa utaacuten az adott elem koncentraacutecioacuteja meghataacuterozhatoacute Iacutegy a roumlntgen-fotonok energiaacuteja alapjaacuten lehet minőseacutegi- az intenzitaacutesuk alapjaacuten pedig mennyiseacutegi analiacutezist veacutegezni


Roumlntgen fluoreszcens meacuterőberendezeacutes elvi vaacutezlata


Koumlvetkezteteacutes

A digitaacutelis roumlntgen vizsgaacutelatok előnye hogy a felveacuteteli koumlruumllmeacutenyek sok tekintetben egyszerűsoumldtek az uacutej detektor rendszerek uacutej moacutedszerek (CT dinamikus radiograacutefia) alkalmazaacutesaacutet tetteacutek lehetőveacute amely sokoldaluacutebb ismeretek megszerzeacuteseacutet teszik lehetőveacute Az eredmeacutenyek kieacuterteacutekeleacuteseacute- ben eacutes azok taacuterolaacutesaacuteban tovaacutebbi előny hogy az iacutegy taacuterolt adatok időaacutelloacutebbak mint a hagyomaacutenyos adathordozoacutek (pl fotoacutelemez) informaacutecioacutei amelyek koumlnnyen seacuteruumllhetnek vegyi vagy mechanikai hataacutesokra Fontos viszont uumlgyelnuumlnk arra hogy a szaacutemiacutetaacutestechnika rengeteg eszkoumlze koumlnnyen meghamisiacutethatoacutevaacute teszi a keacutepek aacuteltal hordozott informaacutecioacutet


2727

Koumlszoumlnoumlm a figyelmetKoumlszoumlnoumlm a figyelmet


Tartalom

CCD kameraCCD kamera





















CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727






















CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727


















CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727

















CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727
















CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727









CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727








CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727







CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727






CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727





CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727



CCD kamera

t = 6 sec

IP lemez

t = 30 sec











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727












7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727











7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727










7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727









7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727







7500 db












Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727






Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727



Detektor rendszer



Imaging Plates

Amorf SiFlat Panel


20 - 50 100 ndash 500 5-25-50-100

100




10 sec


30x40 cm2 25x25 cm2 20x40 cm2 30x40cm2


4096 2048 6000 2048


102

(nemlineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)

105

(lineaacuteris)




















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727


















( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727












( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727





( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727




( )100

2sini hkli hkl

i hkl reli max

Ind I

I











2727











2727








2727






2727



2727


Documents

Digitális röntgen vizsgálati eljárások