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

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 4 2022 226 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ты в данных плоскостях создают на изображениях более заметные искажения по сравнению с изотропными артефактами от КТ. Одно из преимуществ метода синхротронной компьютерной томографии перед синхротронной компьютерной ламинографией заключается в возможности выбора оптимального соотношения «сигнал/шум – количество артефактов» после сканирования объекта. Если с помощью метода КТ удается провести сканирование образца при повороте на 360°, то в этом случае имеется возможность выбрать такое количество экспериментальных данных, которое позволит выполнить реконструкцию изображения с большим значением отношения сигнал/шум и меньшим количеством артефактов. Преимущества метода КЛ делают его пригодным в тех случаях, когда диапазон отсутствующего угла, ограниченный геометрией образца или конструктивными особенностями оборудования, для метода КТ велик. Marcus Zuber и др. разработали метод Augmented laminography (метод дополненной ламинографии – ДЛ) [16], при реализации которого в качестве источников излучения используют рентгеновские трубки. Его достоинства были продемонстрированы на примере исследования окаменелостей. Указанный метод является комбинацией обоих типов сканирования: КТ и КЛ. Идея его заключается в дополнении пространства Фурье ламинографии информацией, полученной посредством компьютерной томографии с более низким разрешением (рис. 7). Однако при исследовании удлиненных образцов некоторые области пространства Фурье по-прежнему отсутствуют из-за большего поля зрения и, как следствие, низкого разрешения, характерного для компьютерной томографии такого рода объектов. Реализация метода Augmented laminography предполагает необходимость увеличения поля зрения при сканировании образца с нулевым наклоном. Связано это с условием КТ-сканирования. На рис. 8 для демонстрации качества изображений, получаемых с помощью различных методов исследования, приведены результаты анализа тестовых образцов, которые состояли из нескольких слоев, различных по форме и материалам [16]. Изображение плоскости x-y, полученное методом КЛ, характеризуется хорошим разрешением и качеством. Разрешение анализируемой плоскости, реконструированное методом КТ, заметно хуже. Наиболее качественный результат демонстрирует метод Augmented laminography. При рассмотрении плоскости x-z методом компьютерной ламинографии заметны артефакты, существенно искажающие особенности строения анализируемого объекта. Изображение, полученное методом компьютерной томографии, свободно от этого недостатка. При этом для него, так же как и для изображения в плоскости x-y, характерно низкое пространственное разрешение. Реконструкция, полученная методом Augmented laminography (рис. 8), характеризуется отсутствием существенных артефактов и высоким разрешением. Основные характеристики трех методов приведены в табл. 1. Рис. 7. Области пространства Фурье реконструированного объема. Зеленый объем, находящийся за пределами двух внутренних конусов с углами 2, относится к компьютерной ламинографии, а красный объем – к компьютерной томографии с низким разрешением. Синий объем соответствует области, где недостающая информация в данных ламинографии может быть восстановлена при использовании метода КТ [16] Fig. 7. Sampled areas in the Fourier space of the reconstructed volume. The green volume outside the two inner 2 cones refers to CT laminography and the red volume refers to low-resolution CT. The blue volume corresponds to the area where missing information in the laminography data can be reconstructed using CT [16]

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1