コンピュータ断層撮影(CT)は、スキャン対象物の内部構造を視覚化する3次元画像を提供し、欠陥やその他の関心領域の正確な空間的位置を示します。

のメリット の産業用CT 品質保証および研究開発

コンピュータ断層撮影は最も重要かつ強力な診断技術の一つである。非破壊検査 品質保証および品質管理における手法。 Comet YxlonのCT検査システムは、電子機器、自動車、航空宇宙産業などの製造業者や科学者が、製品の品質を最大限に高め、効率的な生産プロセスを追求する上で役立ちます。これにより、不良品やリコール、廃棄物、ダウンタイムを削減できます。

どのように産業用CT 3Dデータを作成しますか?

検査対象物の 3D 表現を生成するには、産業用CT スキャナシステムはまず、異なる回転角度で一連の2次元X線画像(投影画像)を作成します。2次元画像が取得されると、例えば逆投影アルゴリズムによって再構成が開始されます。システムは、ピクセルの各行に対して、3次元物体を仮想的に切断した断層像(トモグラム)を作成します。これらのトモグラムはソフトウェアによって結合され、物体の最終的な3次元データが生成されます。


異なる濃淡の灰色は、材料の異なる密度値に対応しているため、欠陥や不規則性を最も高い精度で空間的に特定できます。画像サイズを説明する際には、産業用CT ボクセル(体積ピクセル)について言及しているが、これはピクセルの3D版に相当する。

空気タンクの空隙解析

産業用CT幅広い用途

多孔性および介在物の特定

鋳造欠陥、溶接欠陥、気孔、亀裂、介在物、空隙など、3D検査では、コンピュータ断層撮影(CT)によって、これらの異常を正確な位置と形状とともに確実に可視化できます。 Comet Yxlon社は、最小のマイクロチップから航空機や自動車のエンジンブロック全体まで、ほぼあらゆるサイズの対象物に対応する幅広い種類のCT検査システムを提供しています。

構造解析(AMなど)

CTスキャンは、コアサンプルなどの地質標本から、道路や橋梁に使用される建築材料、積層造形製品に至るまで、さまざまな物体の内部構造を詳細に観察することを可能にします。積層造形(AM)においては、CTスキャンは、粉末床溶融法で発生する可能性のある、気孔、ボール状化、過度の表面粗さ、微細構造上の問題といった典型的な欠陥を検出するのに役立ちます。

複合材料の分析

繊維配向(例えば炭素繊維)は、製品の特性に大きく影響するため、複合材料解析において不可欠な要素です。CTスキャンを用いることで、オペレーターはソフトウェアを使用して部品の繊維配向を視覚化できます。このソフトウェアは、空間内のあらゆる角度に特定の色を割り当てます。大きなずれは、識別しやすい色で強調表示できます。

計測学

計測学において、3Dスキャンは外部表面と内部表面の比較に広く用いられており、例えば、CTスキャンをCADモデルと照合したり、2つのCTスキャンを互いに比較したりする際に、公称値と実測値の比較に利用される。産業用CT また、内部構造の寸法調査も可能であり、例えば、射出成形プラスチック部品用の多キャビティ金型の各キャビティに関する適合性レポートを作成するために利用できます。

アセンブリ解析

産業用CT CTスキャンは、アセンブリの機械的形状や適合性を確認したり、ガスケットや発熱体など、製品内部の部品を可視化したりするために使用できます。電子部品やプリント基板(PCB)の欠陥解析では、CTスキャンによってブローホールの体積や、欠陥のあるはんだボールのパッド表面構造に関する詳細な情報が得られます。また、半導体パッケージの検査など、筐体内部にあるわずか数ミクロンのサイズの構造を解析するのにも役立ちます。

CT検査システムの構成要素

最も重要な部分は産業用CT 本システムは、X線源、X線検出器、マニピュレーター、および画像処理ソフトウェアから構成される。

Comet イクロンマイクロフォーカス X線管
ターンテーブルはマニピュレーターの一部である。

X線源またはX線管

焦点スポットのサイズに応じて、さまざまな X 線源はミニ、メソ、マイクロ、ナノフォーカス今日、CTシステムでは主に2種類の基本的なX線源が使用されています。ミニフォーカス管は、マイクロフォーカス エネルギーが約20keVから約600keVまでのチューブ。マイクロフォーカス マイクロCT用途向けのX線管は、約20keVから約300keVまでのエネルギー範囲で入手可能です。焦点スポットのサイズによって、対象物の内部構造をどれだけ鮮明に可視化できるかが決まります。X線管のエネルギーが高いほど、X線が透過できる対象物の密度やサイズが大きくなります。

検出器

最新のCTシステムは通常、コーンビームCT用のフラットパネルデジタル検出器アレイ(DDA)またはファンビームCT用のライン検出器アレイ(LDA)のいずれかを搭載しています(技術の詳細については下記を参照)。これらの検出器はすべて、非常に高い感度、解像度、ビット深度を備え、優れたコントラストを持つ鮮明な画像を生成します。LDAは、高エネルギーX線で検査される厚肉部品の高品質ファンビームCTスキャンに特に適しています。

共創によるイノベーション:CTScan 3

顧客との密接な交流と市場動向に対する鋭い洞察力がイノベーションの原動力となっている。 Comet Yxlon。ほんの一例ですが、高密度材料を検査する際の高エネルギーアプリケーションで発生する散乱X線の影響を受けないスキャン結果の必要性から着想を得ました。 Comet Yxlon社は、解像度、コントラスト、安定性などの画質において比類のないラインディテクタアレイ(LDA)であるCTScan 3を開発しました。

マニピュレーター

マニピュレータは検査対象物を位置決めおよび回転させることで、X線源と検出器が様々な角度から複数の画像を撮影できるようにします。用途によっては、鋼鉄製のフレームをベースとしたマニピュレータを採用しているCTシステムもあれば、鋼鉄よりも温度安定性が高く、機械的な位置合わせが容易な花崗岩をベースとしたシステムもあります。

ソフトウェア: Geminy

Geminy はComet Yxlonは、あらゆるワークフローに対応する単一のユーザーインターフェースを提供します。ウィザードとプリセットを活用することで、検査プロセスをスムーズに進めることができ、強力なCT技術によって画質と速度を最適化します。

CTスキャンにおける基本的な技術とはどのようなものですか?

CTスキャンには、ファンビームCTとコーンビームCTという2つの基本的な技術があり、ヘリカルスキャンCTやコンピュータ断層撮影など、さまざまなスキャン軌道を用いて画像を取得します。

ファンビームCT

従来のファンビームCTは、扇形のX線ビームをライン検出器アレイ(LDA)で検出します。ファンビームCTシステムは、スキャン対象物を回転させて単一の断面画像を作成し、その断面画像を垂直方向に合成または積み重ねることで3Dボリュームを生成します。ファンビームCTシステムは、非常に大きく密度の高い部品や、高エネルギー(320kV以上)の用途に最適です。

ライン検出器アレイ(LDA)を備えたファンビームCT - 検査部が回転します
ライン検出器アレイ(LDA)を備えたファンビームCT - 検査対象物が垂直方向に移動

コーンビームCT

During a cone-beam CT, the emitted cone-shaped X-ray beam is detected by a flat-panel digital detector array (DDA). Cone-beam CT systems are well-suited for low to mid-density or mid-sized (< approx. 600 mm diameter) parts to achieve optimal CT data quality. They deliver a typical data set in 15 minutes or less. Techniques like half-beam scans, detector shifts, or vertical and horizontal scan extensions enlarge the field of view (FOV).

フラットパネルデジタル検出器アレイ(DDA)搭載コーンビームCT
視野拡張機能を備えたコーンビームCT(検出器シフト機能付き)

ヘリカルCT

ヘリカルCTでは、サンプルは線源に対してらせん状(または螺旋状)の軌道を描き、フラットパネル検出器は透過した放射線を取得します。コーンビームらせんCTスキャンは、アーチファクトが少なく、背の高いサンプルから高品質のデータセットをより迅速に取得できる方法となり得る。

ヘリカルCTスキャンとは、対象物が回転し、管球と検出器が垂直方向に移動するCTスキャンのことである。
らせん状のCTスキャンで、対象物が螺旋状の動きを示す

コンピュータ断層撮影

コンピュータ断層撮影法(CL)では、対象物を軸を中心に完全に回転させる必要がないため、マイクロチップのような非常に平坦な部品をX線管のすぐ近くで最高倍率で検査する場合や、航空機のドアのような大きな平坦な部品を検査する場合に便利です。CLでは、X線管と検出器の両方が検査対象の両側で動き、異なる角度から対象物を透過します。画像は、単一または複数のスライスに処理されます。

航空機ドアのコーンビームラミノグラフィースキャン

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