X射线的穿透性,赋予了人类具有“透视”的能力。热阴极X射线源经过100多年的发展,在工业和医疗等领域的无损检测中发挥着不可或缺的作用。但热阴极技术发展现在也遇到了固有的技术瓶颈,难于进一步提高性能。X射线的全新产生方式,将大幅提高辐射成像系统的图像质量、加快扫描速度和降低辐射剂量。3月30日,昊志影像举办了以“探微知著,影像未来”为主题的年度新品发布会,展出5款碳纳米管冷阴极微焦点X射线源产品,以期通过X射线源技术革新,推动我国在工业检测、医疗和安检等领域的X射线成像应用进入低辐射、高成像质量新时代。
昊志影像副董事长陈泽祥先生产品讲解
作为工业生产流程最后一道防线,X射线应用于工业无损检测,包括芯片、电池、PCBA、元器件、汽车配件、铝合金铸件等产品的内部缺陷检测,根据检测品的应用质量要求标准严格监控质量参数,以保证所检测的工业品具备较高的可靠性,提高企业的生产效率和合格率,为企业创造高附加价值。
碳纳米管X射线源是近十年发展起来的,被认为是具有革命性的新型X射线源。目前X射线源一般以热阴极技术为主,存在启动慢、无效辐射剂量大和功耗过大等问题。相较传统的热阴极,碳纳米管冷阴极的X射线源的光子效率高很多,具有可控发射、高时间和空间分辨率、低功耗且易于集成等诸多优势,为CT设备带来技术上的革命性突破。
昊志影像创新地使用碳纳米管场发射冷阴极技术,发布的5款微焦点X射线源工作电压分别为90kV、110kV、130kV、150kV、165kV。该系列产品突破了传统热阴极X射线CT球管的技术瓶颈,实现了冷启动、脉冲发射、高速成像等功能,具备低功耗和低辐射剂量等优势特点。在CT应用方面,能高效消除CT图像重建运动模糊或出现伪影等问题,可获得更高的图像分辨率,更好地进行内部结构的精细分析,提高全范围精确尺寸测量的精度,满足高精密度无损检测的多样化应用需求。同时,可广泛应用于X-ray、工业CT、安检等X影像设备中,未来将会拓展到医疗DR和医疗CT等应用领域。
上述产品技术是由电子科技大学光电科学与工程学院教授、昊志影像副董事长陈泽祥带领的团队经17年科研攻关而成。
团队突破了大电流密度碳纳米管冷阴极制备技术,强汇聚冷阴极电子光学系统和冷阴极X射线源设计与生产工艺技术,成功研制出碳纳米管冷阴极微焦点X射线源和基于该核心部件的CT设备。目前已实现商业化,将开启X射线成像低辐射、高精度、快速成像新时代。
芯片CT成像
PBCA CT成像
芯片DR成像
纤维材料DR成像
各类工业领域CT/DR成像图
医疗口腔CT成像图
此外,本次发布会上还发布了基于碳纳米管冷阴极微焦点X射线源的微焦点CT设备,可广泛用于精密核心零部件、芯片、材料、MEMS、3D打印、生物医学等领域的高精度实时分析。
该设备创造性地增加了锂电池及PACK的内部结构分析的定制化功能,如折叠或卷绕的对齐度、极耳内部结构和正负极的涂层、电池中的负极和壳壁(间距、触摸距离、极耳弯曲状态等),能在短时间内建出更高图像分辨率的断层图像和3D图像,可以直观地发现锂电池内部缺陷,以确保锂电池的产品质量。
各类电池CT成像图
据介绍,中国工业微焦点射线源和CT球管长期依赖进口,微焦点射线源和CT球管技术被国际巨头垄断,属于“卡脖子”核心零部件。因此,以创新技术打破国外企业在高端X射线源领域的长期垄断地位,快速提高国内高精度X透视成像技术和工业CT的技术水平,推进产业结构调整和优化升级,具有十分重要的意义。
陈泽祥博士表示,“本次发布的多款产品核心价值在于为我国高精度X射线透视成像和CT系统难于突破的技术难题提供很好的解决方案。碳纳米管冷阴极X射线源的发布,打破了长期以来国外企业对高端X射线源的垄断,实现了我国该领域的完全自主,并迈向低辐射、快速高成像质量新时代。”
据介绍,昊志影像是一家以碳纳米管冷阴极X射线源为起点,致力于新一代碳纳米管冷阴极X射线成像技术研发及应用的公司。( 文/黎青霞)
责任编辑:红祥
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