The study of characteristics of the structure of metallic alloys using synchrotron radiation computed laminography (Research Review)

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 4 2022 221 MATERIAL SCIENCE редь, метод томографии с ограниченным углом обладает недостатками, которые были рассмотрены в работе L. Helfen и др. [3]. Представленный далее обзор сфокусирован на методе синхротронной ламинографии для анализа металлических сплавов. Методы изучения плоских образцов Томография и синхротронная ламинография Один из возможных подходов к проблеме изучения некомпактных (неизометричных) образцов основан на идее синхронного перемещения источника рентгеновского излучения вместе с детектором вокруг неподвижного предмета. Такой подход был предложен в 1932 году Ziedses des Plantes, и метод на его основе назван планиграфией (planigraphies) [4]. В соответствии с этим методом для получения изображения одного сечения объекта, находящегося в фокальной плоскости, используется совокупность рентгенограмм, полученных за один цикл сканирования. Отмеченный принцип лежит в основе метода классической томографии (также называемый методом ламинографии), при реализации которого для получения изображений разных сечений необходимо изменять положение объекта исследования по вертикали. Несмотря на простоту, метод является быстрым, изображения характеризуются хорошим качеством (разрешением). В 1970-х годах такой подход [5] стали применять в медицине для изучения человека. Адаптированный принцип классической томографии (ламинографии) применялся в медицинских томографах первого поколения (рис. 1). Объектом исследования первых приборов был мозг (рис. 2). Следует подчеркнуть, что размер пикселя в них составлял 3 мм (в современных приборах – 30…200 мкм). По сравнению с современными томографами приведенное на рисунке изображение характеризуется достаточно низким качеством. Его анализ не позволяет получить полноценную информацию о состоянии пациента. Специалистами предложены различные классификации томографов. В соответствии с одной из них выделяют пять поколений томографов (рис. 1, б и 3) [7], различающихся конструктивными решениями и количеством проекций, фиксируемых детекторами. При использовании сканеров первого поколения изображения получали послойно передвижением одной остронаправленной рентгеновской трубки и одного детектора вдоль рамы. После 160 измерений рама поворачивалась на угол 1° в осевом направлении и анализировалось состояние следующего слоя. Измерение интенсивности излучения при анализе каждого слоя длилось ~ 4,5 мин, а построение изображения занимало ~ 2,5 часа. В сканере второго поколения (середина 1970-х годов) (рис. 3, а) использовалась трубка, Рис. 1. Схема классической томографии (а) [6] и схема томографа первого поколения (б) [7] Fig. 1. Schematic of classical tomography (а) [6] and schematic of the fi rst generation tomograph (б) [7] а б

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1