什么是計算機輻射成像？

使用存儲磷光板的數(shù)字放射成像被稱為“計算機放射成像”或簡稱CR。
這種“無膠片”技術是中到粗顆粒X射線膠片使用的替代方法。與傳統(tǒng)膠片相比，CR技術具有極寬的動態(tài)范圍，對輻射更敏感，因此需要較低的劑量，參見圖6-16和13-16。這導致曝光時間縮短和安全區(qū)域減小。

CR是一個兩步過程。圖像不是直接形成，而是通過中間階段，就像傳統(tǒng)X射線膠片那樣。與存儲在鹵化銀晶體中并通過化學方法發(fā)展的潛像不同，CR中的潛像存儲在對輻射敏感的磷光層中。

圖像信息在其他地方和稍后在CR掃描器中通過激光刺激轉化為光，然后才轉化為數(shù)字圖像。

由細粒組成的磷光層應用于一個靈活、透明的載體，并提供了保護涂層。

另外的層壓層主要決定了機械屬性，例如柔韌性，但并不像X射線膠片那么靈活。

圖2-16顯示了這種板的分層結構，通常稱為成像板，有時錯誤地稱為成像屏幕。

注意：在NDT領域中，由鉛或其他金屬制成的屏幕用于增強入射輻射的效果或減少（散射）輻射的效果。

由于入射的X射線或伽馬射線輻射在存儲磷光上，其中一部分電子被激發(fā)并困在一個半穩(wěn)定的、高能量狀態(tài)中。這就形成了潛在圖像。這些被困住的電子可以再次通過激光束能量釋放，產生可見光，然后可以被PMT（光倍增管）捕獲。激光束的波長和產生的可見光的波長當然是不同的，以便將兩者分開。

潛像的掃描是由一個激光掃描設備執(zhí)行的，該設備包含PMT及其電子設備，將產生的模擬光信號數(shù)字化。這個過程發(fā)生在磷光掃描器中，或所謂的“CR掃描器”。有各種類型的掃描器。在最專業(yè)的掃描器中，所需要做的就是將一個盒式磁帶插入輸入托盤，機器自動完成處理周期。當這個過程完成，包括擦除潛像時，盒式磁帶從CR掃描器釋放，準備重新使用。圖3-16顯示了一個典型的塔型-人體大小的自動掃描器。

在較小且便攜式的桌面掃描器型號中，這些掃描器用于在遠程位置使用，例如在海上平臺上，CR成像板從盒式磁帶手動取出并插入掃描器，這稍微增加了板壞掉的風險。為此，盒式磁帶可以打開，如圖4-16所示。

CR-Plate：CR成像板：

CR板可以在柔和的光線下暴露幾分鐘，而不影響圖像質量。掃描后的圖像最終在工作站的高分辨率監(jiān)視器（計算機屏幕）上顯示，參見圖18-16。

該板以與電視圖像形成相同的線性模式掃描。根據(jù)選擇的線距，典型地是50或100微米，掃描速度是每秒5到10毫米。這與放射照片的數(shù)字化速度相似。

在掃描器中，潛像不僅被讀取，而且隨后被擦除（重置），因此CR成像板立即可以用于下一次曝光。

稍微靈活的CR盒式磁帶可以多次重復使用（>1000次），只要小心處理。盒式磁帶有或沒有鉛屏幕。

專為NDT市場開發(fā)的盒式磁帶在源側內置了增強的鉛屏幕，背面有第二塊鉛屏幕，以吸收由后向散射引起的輻射。這些多層盒式磁帶不再靈活，但可以比靈活的盒式磁帶重復使用得更多（幾千次）。

圖5-16顯示了CR成像板在盒式磁帶中的橫截面。鋼和磁板確保各層均勻且緊密地壓在一起。

CR板上的磷光晶體對入射輻射幾乎是線性反應，而在傳統(tǒng)膠片中，鹵化銀晶體是指數(shù)反應，參見圖6-16。

因此，CR板的動態(tài)范圍比傳統(tǒng)膠片寬得多，這使曝光時間不那么關鍵，減少了重新拍攝（重拍），并允許同時檢查各種材料厚度。此外，劑量靈敏度（速度）也高出五到十倍，比較點A和B在2的密度（參見圖13-16），允許更短的曝光時間或更弱的源，減少控制區(qū)域，或甚至對于一些薄壁曝光應用其他來源，例如銥192替代鈷60，這從輻射安全的角度看是一個優(yōu)點。

不幸的是，圖像質量降低了。銥192的能量低于鈷60，需要更長的曝光時間，由于大量散射輻射，這反過來又降低了圖像質量。

注意：CR板對這種散射（更多噪音）比傳統(tǒng)膠片更敏感。

對于在線應用，銥可以替代鈷，對于直徑高達6英寸（150毫米）的管道，圖像質量仍然可以接受，或者在薄壁管的情況下甚至是8英寸（200毫米）。

總的原則是：曝光時間越短，散射越少，圖像質量越好。

由于持續(xù)的改進努力，磷光板的相對圖像質量現(xiàn)在等同于中顆粒傳統(tǒng)X射線膠片可獲得的質量，參見圖13-16。在細顆粒膠片中，顆粒度只有幾微米，而在當前（2006年）的磷光板中，這還要多得多（25微米）。

曝光后，存儲在然后半穩(wěn)定的磷光層中的信息的強度隨時間減少。曝光后1小時內掃描提供最佳結果，通常24小時后的信息丟失了一半。因此，為了避免這種衰減，CR板的掃描不應該比必要的時間延遲更長。

為了優(yōu)化CR成像板在實踐中的使用，已經開發(fā)了一個小型手持終端，如圖7-16所示，該終端用于將特定的項目和曝光信息疊加到圖像上。為此，盒式磁帶包含一個可以從終端接收（無線）信息的微芯片。在現(xiàn)場，在曝光之前，相關信息從此終端發(fā)送到盒式磁帶上的微芯片。特定數(shù)據(jù)最終在CR掃描器中添加到圖像中。從微芯片中刪除數(shù)據(jù)后，盒式磁帶準備重新使用。