微納CT系統(tǒng)掃描方法研究.pdf

1、為滿足科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際的需要,工業(yè)CT分辨率的要求正向微米級(jí)甚至納米級(jí)尺度發(fā)展,CT系統(tǒng)的成像精度和檢測(cè)效率要求越來(lái)越高,超高精度的掃描系統(tǒng)研制是微納CT儀開(kāi)發(fā)的子項(xiàng)之一。掃描系統(tǒng)的精度直接影響圖像重建質(zhì)量和測(cè)量精度,掃描系統(tǒng)的價(jià)格直接影響儀器的成本。本文針對(duì)微納CT的掃描方法進(jìn)行研究,以達(dá)到保證精度降低成本的目的。
　　論文介紹了微納CT的發(fā)展?fàn)顩r、系統(tǒng)原理以及應(yīng)用領(lǐng)域,詳細(xì)分析了二維CT掃描方式和三維CT掃描方式的原理和優(yōu)缺

2、點(diǎn),針對(duì)目前工業(yè)無(wú)損檢測(cè)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)Ρ粰z測(cè)對(duì)象尺寸、成像精度和圖像重建質(zhì)量等指標(biāo)更高的需求,提出了一種全新的微納CT靜態(tài)掃描方法。
　　微納CT靜態(tài)掃描方法采用線陣列射線源的分時(shí)掃描技術(shù),取代傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)獲取不同角度數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)被檢對(duì)象在靜止?fàn)顟B(tài)下的掃描;不僅消除了機(jī)械傳動(dòng)對(duì)系統(tǒng)精度的影響,而且可縮短掃描時(shí)間,提高CT掃描圖像精度。但是該掃描方法要求極高的轉(zhuǎn)臺(tái)重復(fù)定位精度和掃描同步控制精度。由于靜態(tài)掃描幾何位置的非對(duì)稱非均勻特

3、點(diǎn),CT系統(tǒng)只能在有限角度范圍內(nèi)獲取投影數(shù)據(jù),針對(duì)有限角重建問(wèn)題論文進(jìn)行了詳細(xì)的分析和介紹。
　　目前線陣列射線源還處于研究階段,沒(méi)有成熟的技術(shù)產(chǎn)品,所以模擬線陣列射線源分時(shí)掃描成為了實(shí)現(xiàn)靜態(tài)掃描方法的又一關(guān)鍵和難點(diǎn)。針對(duì)這一難題,本文設(shè)計(jì)了高精度微位移定位平臺(tái)來(lái)控制單焦點(diǎn) X射線源平移掃描運(yùn)動(dòng),模擬線陣列射線源的分時(shí)掃描。定位平臺(tái)采用混合驅(qū)動(dòng)方式,直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)粗定位子平臺(tái),壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)精定位子平臺(tái)。首先對(duì)粗定位平臺(tái)建模仿真,仿真