Khảo sát khả năng phân biệt vật liệu của thiết bị cắt lớp điện toán công nghiệp CT GORBIT 160

Nguyễn Hữu Quang Tên đề tài Khảo sát khả năng phân biệt vật liệu của thiết bị cắt lớp điện toán công nghiệp CT-GORBIT 160... NỘI DUNG TRÌNH BÀYKhái quát về ứng dụng kỹ thuật hạt nhân

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

SVTH : Đỗ Trọng Viễn CBHD : KS Nguyễn Hữu Quang

Tên đề tài Khảo sát khả năng phân biệt vật liệu của thiết

bị cắt lớp điện toán công nghiệp

CT-GORBIT 160

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

Khái quát về ứng dụng kỹ thuật hạt nhân

sử dụng gamma truyền qua

Trọng tâm đề tài

Tìm hiểu

Giải quyết

Kết quả đạt được

Kết luận chung

1 Khái quát về ứng dụng kỹ thuật hạt nhân sử dụng gamma truyền qua

 Kỹ thuật hạt nhân, một ngành mới trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa.

 Ứng dụng của hạt nhân đang được đưa vào

các ngành công nghiệp hiện đại.

 Kỹ thuật chụp cắt lớp điện toán bằng tia gamma truyền qua (Gamma transmission computed

tomography)

1 Khái quát về ứng dụng kỹ thuật hạt

nhân sử dụng gamma truyền qua

 Chụp cắt lớp điện toán (CT) là kỹ thuật dựng lại hình ảnh bên trong của vật thể bằng bức xạ

truyền qua hoặc phát xạ, nguyên lý dựa vào

biến đổi Radon (ước tính giá trị hình chiếu) và Iradon (ước đoán giá trị hình ảnh)

1 Khái quát về ứng dụng kỹ thuật hạt

nhân sử dụng gamma truyền qua

Hai cấu hình đo được áp dụng trên thiết

bị CT sử dụng tia bức xạ truyền qua:

song song (thiết bị CT thế hệ thứ nhất và thứ hai) và hình quạt (thiết bị CT thế hệ thứ 3, thứ 4 và một số thế hệ tiên tiến

khác)

1 Khái quát về ứng dụng kỹ thuật hạt nhân sử dụng gamma truyền qua

 Một số thiết bị chụp cắt lớp trên thế giới.

1 nguồn – 1 đầu dò

Nguồn Cs-137 hoạt

độ 20mCi

Đầu dò NaI kích

thước 2” x 2”

Chuẩn trực từ 5 –

10mm

1 nguồn – nhiều đầu dò Nguồn Cs-137 hoặc Ba-133 có hoạt độ từ 10 – 50 mCi

Đầu dò mảng CsI(Na)

1 nguồn – 32 đầu dò hình quạt

Tốc độ đo cao (1”/1hình chiếu)

1 Khái quát về ứng dụng kỹ thuật hạt nhân sử dụng gamma truyền qua

 Thiết bị GORBIT-160.

Trọng tâm đề tài

Khảo sát độ tương phản của hệ thiết bị

GORBIT-160:

 Khả năng phân biệt của hệ CT có thể phân biệt được những khoảng mật độ nào, khoảng nào là cần thiết được ứng dụng?

 Khả năng phân biệt của hệ có thể đạt độ chính xác là bao nhiêu?

2 Tìm hiểu

 Độ tương phản là độ phân biệt nhỏ nhất giữa 2 mật độ có mặt trong đối tượng.

 Hệ thiết bị khảo sát: GORBIT 160

 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tương phản của

hệ thiết bị.

 Năng lượng bức xạ

 Thuật toán tái tạo hình ảnh

 Các yếu tố khác

Nguyên lý hoạt động: 1 nguồn – 1 đầu dò.

Kích thước vật thể tối đa: 600 mm.

Kích thước hình ảnh tối đa: 256 x 256 pixel.

Thời gian đo tối thiểu/tổng tia: 1 giây.

Dải mật độ khảo sát: 0 – 7 g/cm3 (không khí – thép)

3 Giải quyết vấn đề

1 Thiết lập, khảo sát độ ổn định hệ thiết bị.

 Thực hiện với nguồn Cs-137, đầu dò NaI (Tl) kích

thước 1 x 1”, sau đó thay thế bằng nguồn Co-60 và đầu dò NaI (Tl) kích thước 2 x 2”.

3 Giải quyết vấn đề

2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ tương phản của

hệ thiết bị.

 Năng lượng bức xạ.

 Cấu hình đo:

Cs-137

•Khoảng cách đầu dò-nguồn: 450 mm

•Bề dày chuẩn trực: 50 mm

•Độ mở chuẩn trực nguồn: 6 mm

•Độ mở chuẩn trực detector: 6 mm

•Đầu dò sử dụng: NaI(Tl) 2 x 2” và 1 x 1”

•Nguồn Co-60 và nguồn Cs-137

•Thời gian đo/tia: 1 giây

3 Giải quyết vấn đề

• Thí nghiệm 2:

Cs-137

Co-60

3 Giải quyết vấn đề

 Thuật toán tái tạo hình ảnh

• Hệ số đánh giá: Root Mean Square Error (RMSE)

theo giá trị tính và theo hệ số hấp thụ tuyến tính(  )

RMSE  = 16.3%

RMSE  = 26.3%

RMSE  = 29.6%

3 Giải quyết vấn đề

 Các yếu tố khác:

• Kích thước vật thể.

• Độ mở chuẩn trực.

• Khoảng cách nguồn – đầu dò.

• Thời gian đo và hoạt độ nguồn.

3 Giải quyết vấn đề

3 Đánh giá khả năng phân biệt của hệ thiết

bị

 Đánh giá khoảng mật độ có thể phân biệt của

hệ CT.

 Đánh giá khả năng phân biệt vật liệu của hệ

thiết bị GORBIT 160, đánh giá sai số.

 Lấy thanh sắt kích thước lớn nhất (20mm) làm chuẩn.

 Tính toán sai số đối với các thanh vật liệu khác:

4 Kết quả đạt được

Trình bày được tổng quan về kỹ thuật

chụp ảnh cắt lớp trong công nghiệp

Giới thiệu được thiết bị chụp cắt lớp điện toán

Thực hiện được một số thí nghiệm khảo sát

Tìm hiểu khả năng tái tạo hình ảnh của hệ thiết bị CT GORBIT-160

5 Kết luận

Đạt được một số kết quả nhất định

Còn một số vấn đề ảnh hưởng đến khảo sát

Việc khảo sát vẫn chưa hoàn thiện, còn nhiều vấn đề cần thời gian tìm hiểu nhiều hơn

The end

CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE