HIỆU CHUẨN VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ CHỤP ẢNH HUỲNH QUANG KỸ THUẬT SỐ DFS TẠI TRUNG TÂM ĐÁNH GIÁ KHÔNG PHÁ HỦY NDE

Kỹ thuât chụp anh phóng xa trong công nghiêp (Radiographic Testing)là một trong những phương pháp kiêm tra không phá hủy (Nondestructivetesting NDT) được sư dụng phổ biên nhât đê kiêm soát chât lượng, do khanăng phát hiên vi trí va kích thươc của các khuyêt tât bên trong nhiêu đôi tượngkhác nhau như: môi hàn, vât đuc, vât cán, vât rèn, bo mach điên tư,composite... Các ưu điêm của phương pháp nay la kiêm tra nhanh, độ chính xáccao, ít anh hưởng đên quá trình san xuât, kiêm tra được nhiêu loai đôi tượng cóhình dang phức tap, các vi trí không thê tiêp xúc trưc tiêp.Phương pháp ghi nhân anh chụp bức xa truyên thông vân được sư dụngphổ biên hiên nay là dùng phim truyên thông. Tuy nhiên, các han chê cơ bancủa sư dụng phim truyên thông là, phim truyên thông không thê tái sư dụng,phai có cơ sở ha tâng lơn đê lưu trữ và xư lý phim sau khi chụp, xư lý phim đòihỏi phai xư dụng các hóa chât độc hai, hình anh trên phim bi hỏng theo thơigian, viêc giai đoán anh trên phim phụ thuộc vào nhiêu yêu tô chủ quan củacon ngươi va khó khăn trong viêc tư động hóa công viêc. Vơi tiên bộ của khoahọc, các han chê nêu trên đa được giai quyêt khi sư dụng các công nghê ghinhân và giai đoán anh chụp bức xa kỹ thuât sô

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: HIỆU CHUẨN VÀ ĐÁNH GIÁ

HỆ CHỤP ẢNH HUỲNH QUANG KỸ THUẬT SỐ DFS TẠI TRUNG TÂM ĐÁNH GIÁ KHÔNG PHÁ HỦY NDE

Sinh viên thực hiện : VÕ SỸ ĐẠT

Cán bộ hướng dẫn : ThS LÊ VĂN MIỄN

KS TRẦN ĐĂNG MẠNH

Hà Nội, 2017

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến bác Vũ Tiến Hà - giám đốc Trung tâm Đánh giá không phá hủy NDE và toàn thể các anh, chị tại trung tâm đã tạo điều kiện, giúp đỡ em rất nhiều trong thời gian thực tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp trong thời gian vừa qua

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Văn Miễn – giảng viên viện Kỹ thuật hạt nhân và vật lý môi trường trường đại học Bách Khoa Hà Nội và kỹ sư Trần Đăng Mạnh – Trưởng phòng hỗ trợ kỹ thuật, trung tâm Đánh giá không phá hủy NDE, đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp tại trung tâm NDE

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Viện Kỹ thuật hạt nhân và vật lý môi trường – Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập tại trường

Được sự giúp đỡ của thầy cô và các anh chị, cùng với sự nỗ lực của bản

thân, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Hiệu chuẩn và đánh giá hệ

chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số DFS tại trung tâm Đánh giá không phá hủy NDE”

Bản báo cáo này còn nhiều thiếu sót Kính mong thầy Lê Văn Miễn, anh Trần Đăng Mạnh cùng toàn thể thầy cô và các anh chị xem xét góp ý để em nắm vững hơn kiến thức cũng như hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Sinh viên

Võ Sỹ Đạt

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC CÔNG THỨC

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2

1.1 Giới thiệu chung về phương pháp chụp ảnh phóng xạ 2

1.1.1 Nguyên lý chung của phương pháp chụp ảnh phóng xạ 2

1.1.2 Các quy luật truyền qua của bức xạ trong vật chất 4

1.2 Các khái niệm sử dụng trong chụp ảnh phóng xạ 5

1.2.1 Khái niệm trong chụp ảnh phóng xạ sử dụng phim 5

1.2.2 Khái niệm trong chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật số 6

1.2.3 Khái niệm về các thông số dùng để đánh giá hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số 9

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH THỰC HÀNH ĐO ĐẠC CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ HỆ CHUP ẢNH HUỲNH QUANG KỸ THUẬT SỐ DFS 15

2.1 Giới thiệu hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số DFS do trung tâm NDE chế tạo 15

2.2 Quy trình hiệu chuẩn thiết bị 19

2.2.1 Hiệu chỉnh các khối chức năng của thiết bị 19

2.2.2 Hiệu chỉnh tổng thể thiết bị 19

2.2.3 Hiệu chuẩn hình ảnh 20

2.3 Quy trình kiểm tra và đo đạc các thông số kỹ thuật của hệ huỳnh quang kỹ thuật số 22

2.3.1 Các thiết bị sử dụng 23

1mGy 28

2.3.4 Độ nhạy tương phản đat đươc – Csa 32

2.3.5 Dải bề dày vật liệu đặc trưng SMTR 35

CHƯƠNG 3: BÁO CÁO VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ĐO ĐẠC 36

3.1 Kết quả đo đạc độ phân giải không gian cơ bản nội suy (iSRb) 36

3.2 Kết quả đo đac tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu chuẩn hóa – dSNRn 38

3.2.1 Chế độ chup 220kV với tấm lọc đồng dày 8mm 38

3.2.2 Chế độ chụp 160kV với tấm lọc thép 40

3.3 Kết quả đo đạc độ nhạy tương phản đạt được - CSa 43

3.4 Kết quả đo đạc bề dày vật liệu đặc trưng SMTR 47

3.5 Đánh giá và phân tích kết quả 48

3.6 Thử nghiệm hệ chụp ảnh kỹ thuật số DFS 50

KẾT LUẬN 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH MỤC CÁC BẢNG

- Bảng 2.1: Mẫu ghi số liệu % chiều sâu trong ảnh chụp IQI dupplex

- Bảng 2.2 Giá trị dSNRn của mỗi ảnh

- Bảng 3.1: Số liệu đo đạc A, B, C để đánh giá iSRb

- Bảng 3.2: Liều chiếu ứng với mỗi ảnh (tại chế độ chụp 220kV- tấm lọc đồng)

- Bảng 3.3: Giá trị GV tại các ROI trên mỗi ảnh (220kV)

- Bảng 3.4 : Giá trị nhiễu tại các ROI trên mỗi ảnh (220kV)

- Bảng 3.5: Giá trị dSNRn của mỗi ảnh kiểm tra được tính là giá trị dSNRn trung bình của 5 vùng trên ảnh với cao áp 220kV – tấm lọc Cu

- Bảng 3.6: Giá trị GV tại các ROI trên mỗi ảnh (160kV)

- Bảng 3.7 Giá trị nhiễu tại các ROI trên mỗi ảnh (160kV)

- Bảng 3.8: Giá trị dSNRn của mỗi ảnh (160kV)

- Bảng 3.9: Giá trị đo được với mẫu bậc(64s)

- Bảng 3.10: Giá trị đo được với mẫu bậc(16s)

- Bảng 3.11: Giá trị đo được với mẫu bậc(4s)

- Bảng 3.12: Giá trị SNR với các bề dày vật liệu khác nhau

- Bảng 3.13: Bảng tiêu chuẩn ASTM–E2597M-14

- Công thức 1.1: Sự suy giảm cường độ chùm bức xạ

- Công thức 1.2: Cường độ bức xạ tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách

- Công thức 1.3: Sự suy giảm cường độ bức xạ

- Công thức 1.4: Sự suy giảm cường độ bức xa có tính tới hệ số tích lũy B

- Công thức 1.5: Công thức tính độ đen của phim

- Công thức 1.6: Tỷ số tín hiệu trên nhiễu SNR

- Công thức 1.7: Tỷ số tín hiệu trên nhiễu SNR chuẩn hóa

- Công thức 1.8: Độ tương phản C

- Công thức 1.9: Độ tương phản tương đối

- Công thức 1.10: Độ tương phản tính theo sự thay đổi bề dày

- Công thức 1.11: Độ tương phản riêng biệt tính theo sự chênh lệch cường độ bức xạ

- Công thức 1.12: Đô tương phản riêng biệt tính theo hệ số suy giảm

- Công thức 1.13: CNR tỷ lệ nghịch với độ nhạy tương phản

- Công thức 2.1: Tính giá trị % thay đổi của tín hiệu vùng khoảng cách giữa hai dây so với vị trí dây

- Công thức 2.2: Tính toán giá trị dSNRn

- Công thức 2.3: giá trị dSNRn trung bình

- Công thức 2.4: Tỷ lệ tương phản-nhiễu ở mức 5%

- Công thức 2.5: Giá trị độ nhạy tương phản đạt được của detector

- Công thức 3.1: hàm biểu diễn mối quan hệ giữa % độ sâu rãnh tín hiệu và đường kính cặp dây IQI

- Công thức 3.2: hàm biểu diễn mối quan hệ giữa dSNRn và căn bậc 2 của liều chiếu ở chế độ chụp 220kV

- Công thức 3.3 : hàm biểu diễn mối quan hệ giữa dSNRn và căn bậc 2 của liều chiếu ở chế độ chụp 180kV

- Hình 1.1: Nguyên lý chung của phương pháp chụp ảnh phóng xạ

- Hình 1.2: Đồ thị thể hiện tín hiệu và nhiễu

- Hình 1.3: Minh họa độ tương phản

- Hình 2.1: Hình ảnh tổng thể hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số DFS

- Hình 2.2: Hình ảnh thực tế và kích thước các cặp dây IQI duplex

- Hình 2.3: Kích thước mẫu bậc theo tiêu chuẩn ASTM E2597M-14

- Hình 2.4: Hình ảnh thực tế của mẫu bậc

- Hình 2.5: Thiết bị máy phát tia X YXLON 300HP

- Hình 2.6: Minh họa về tác dụng của hiệu chuẩn

- Hình 2.7: Giao diện cài đặt các thông số của camera

- Hình 2.8: Công cụ profiler của ISEE!

- Hình 2.9: Cách lấy các giá trị A, B, C từ profiler

- Hình 2.10: Cách lấy ROI 5 vùng và đo các giá trị cần thiết để tính dSNRn

- Hình 2.11: Đồ thị biểu diễn quan hệ dSNRn của ảnh và liều chiếu tại các mức năng lượng khác nhau

- Hình 2.12: Bố trí hình học để đo Csa

- Hình 2.13: Lấy ROI và đọc chỉ số tín hiệu và nhiễu trên ISEE!

- Hình 2.14: Hình ảnh 3 vùng ở mỗi bậc

- Hình 3.2: Profiler của IQI thực nghiệm thu được bằng hệ DFS

- Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa % độ sâu rãnh tín hiệu và đường kính cặp dây IQI

- Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa dSNRn và căn bậc hai của liều chiếu

- Hình 3.5: Hình ảnh chụp mẫu bậc tại chế độ 64s bao gồm bậc 1 và 2

- Hình3.6: Sủ dụng công cụ Statistic của phần mền ISEE!đo đac các giá trị độ xám GV, nhiễu và giá tri SNR

- Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa CSa và bề dày vật liệu ở các thời gian chụp 4s, 16s và 64s

- Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa SNR và bề dày vật liệu ở các thời gian chụp 4s, 16s và 64s

- Hình 3.9: Bố trí phép chụp mẫu bo mạch

- Hình 3.10: Ảnh gốc và ảnh sau khi hiệu chuẩn

Từ viết tắt Dạng đầy đủ Nghĩa tiếng Việt

Materialforschung und –prüfung

Viện Nghiên cứu và Kiểm tra Vật liệu Liên bang Đức CCD Charge-Coupled Device Thiết bị tích điện kép

CNR Contrast to Noise Ratio Tỉ lệ tương phản trên

nhiễu

CSa Achievable Contrast Sensitivity Độ nhạy tương phản đạt

được DDA Digital Detector Array Detector mảng kĩ thuật số

DFS Digital Fluoroscopy System Hệ chụp ảnh huỳnh quang

IQI Image Quality Indicator Chỉ thị chất lượng hình

iSRb

SRb Basic Spatial Resolution Độ phân giải không gian

cơ bản

LỜI MỞ ĐẦU

Kỹ thuật chụp ảnh phóng xạ trong công nghiệp (Radiographic Testing)

là một trong những phương pháp kiểm tra không phá hủy (Non-destructive testing - NDT) được sử dụng phổ biến nhất để kiểm soát chất lượng, do khả năng phát hiện vị trí và kích thước của các khuyết tật bên trong nhiều đối tượng khác nhau như: mối hàn, vật đúc, vật cán, vật rèn, bo mạch điện tử, composite Các ưu điểm của phương pháp này là kiểm tra nhanh, độ chính xác cao, ít ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, kiểm tra được nhiều loại đối tượng có hình dạng phức tạp, các vị trí không thể tiếp xúc trực tiếp

Phương pháp ghi nhận ảnh chụp bức xạ truyền thống vẫn được sử dụng phổ biến hiện nay là dùng phim truyền thống Tuy nhiên, các hạn chế cơ bản của sử dụng phim truyền thống là, phim truyền thống không thể tái sử dụng, phải có cơ sở hạ tầng lớn để lưu trữ và xử lý phim sau khi chụp, xử lý phim đòi hỏi phải xử dụng các hóa chất độc hại, hình ảnh trên phim bị hỏng theo thời gian, việc giải đoán ảnh trên phim phụ thuộc vào nhiều yếu tố chủ quan của con người và khó khăn trong việc tự động hóa công việc Với tiến bộ của khoa học, các hạn chế nêu trên đã được giải quyết khi sử dụng các công nghệ ghi nhận và giải đoán ảnh chụp bức xạ kỹ thuật số

Qua những tìm hiểu về phương pháp chụp ảnh phóng xạ, cũng như trước những nhu cầu sử dụng của nền công nghiệp chụp ảnh phóng xạ hiện nay, dựa trên bản vẽ thiết kế của Viện nghiên cứu và kiểm tra vật liệu Liên Bang Đức (BAM), trung tâm Đánh giá không phá hủy NDE đã thiết kế hệ chụp ảnh sử dụng màn huỳnh quang kĩ thuật số (DFS), có khả năng thay thế các phương pháp số hóa khác với giá thành thấp hơn Vì thế, tôi đã quyết định chọn đề tài:

“Hiệu chuẩn và đánh giá hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số DFS tại Trung

tâm Đánh giá không phá hủy NDE ” cho đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu chung về phương pháp chụp ảnh phóng xạ

 Phương pháp chụp ảnh phóng xạ (Radiogrphic Testing) là một trong những phương pháp phổ biến nhất trong kiểm tra không phá hủy, phần lớn được sử dụng phát hiện bị trí kích thước khuyết tật bề mặt và bên trong các mối hàn, vật đúc, rèn, vật liệu tổng hợp, bê tông Các phương pháp chụp ảnh phóng xạ (RT) sử dụng tia X hoặc tia gamma chiếu qua đối tượng kiểm tra và được ghi nhận ở phía đối diện

1.1.1 Nguyên lý chung của phương pháp chụp ảnh phóng xạ

Hình 1.1: Nguyên lý chung của phương pháp chụp ảnh phóng xạ

Nguyên lý chung của phương pháp chụp ảnh phóng xạ là chiếu chùm tia X

hoặc một chùm tia gamma rộng và đều vào đối tượng cần kiểm tra Tùy thuộc

vào độ dày, mật độ của các cấu trúc của đối tượng đó mà mức độ suy giảm của chùm tia phóng xạ sau khi truyền qua là khác nhau Nhờ sự khác nhau này mà

ta tạo được “ảnh hình chiếu” của các thành phần cấu trúc trong đối tượng

“Ảnh hình chiếu” được ghi nhận bằng một tấm thu nhận ảnh (detector hoặc phim) đặt ở phía sau sát đối tượng Sự phân bố cường độ của chùm tia sau khi truyền qua đối tượng bị thay đổi không đồng nhất tạo ra sự tương phản và tạo

ra độ đen khác nhau giữa các vùng trên tấm thu nhận ảnh Sau khi xử lý tấm thu nhận ảnh, ta thu được ảnh ‘’hình chiếu’’ hay ‘’bóng’’ của phần cấu trúc đối tượng được chiếu xạ

Khả năng phát hiện khuyết tật, thường gọi là độ nhạy phát hiện khuyết tật phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nhưng chủ yếu là ba yếu tố đó là, nguồn phát, mẫu vật và phim ghi nhận Những yếu tố này có thể được liệt kê chủ yếu như sau:

 Nguồn phát: Các yếu tố như năng lượng bức xạ và kích thước nguồn phát bức xạ, bức xạ tán xạ, xử dụng bộ lọc, khoảng cách từ nguồn đến mẫu

và từ nguồn đến phim

 Mẫu vật: Loại mẫu vật, hình học, hình dạng, độ dày, loại, vị trí và hướng của khuyết tật so với chùm tia chiếu đến;

 Phim ghi nhận: Loại phim (độ nét, độ tương phản, độ hạt) qui trình xử lý và độ đen, màn tăng cường, trình độ kỹ năng và kinh nghiệm của kỹ thuật viên

Độ nhạy là thuật ngữ chung để mô tả khả năng hiển thị chi tiết hình ảnh trong chụp ảnh phóng xạ Độ nhạy ảnh phóng xạ phụ thuộc vào độ tương phản, độ sắc nét và độ hạt

 Trong thực tế, độ nhạy được xác định thông qua việc sử dụng chỉ thị chất lượng ảnh (IQI), có nhiều loại IQI gồm loại dây, loại bậc, loại bậc và lỗ Trong loại IQI dây có hai cách phân loại là dây đơn và dây kép Về nguyên tắc thì vật liệu chế tạo IQI tương tự như vật liệu cần kiểm tra IQI được đặt lên bề mặt mẫu vật ở phía nguồn, hình ảnh IQI sẽ xuất hiện trên phim Ghi nhận đường kính dây IQI nhỏ nhất có thể nhìn thấy được Độ nhạy được tính theo giá trị phần trăm bề dày mẫu vật, ví dụ: 1%, 2%, 3% Trong khuôn khổ của đồ án này tôi có sử dụng IQI duplex [4] để kiểm tra độ phân giải không gian cơ bản (SRb) của hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số

1.1.2 Các quy luật truyền qua của bức xạ trong vật chất

 Quy luật bình phương khoảng cách

Cường độ bức xạ suy giảm theo bình phương khoảng cách giữa hai điểm đang xét:

I1

I2 =r22

r12 (1.1) Trong đó I1 và I2 tương ứng là cường độ chùm bức xạ tại điểm cách nguồn một khoảng r1 và r2

Do liều chiếu E ~ 1/I nên ta cũng có:

E2

E1=r22

r12 (1.2) Trong đó E1 và E2 lần lượt là liều chiếu tương ứng với khoảng cách r1 và r2

 Quy luật suy giảm tuyến tính trong vật liệu

Cường độ chùm bức xạ đi trong vật chất suy giảm theo hàm e mũ:

I = I0e-μx (1.3)Trong đó: I0 và I tương ứng là cường độ ban đầu và cường độ tại độ sâu x của chùm bức xạ; μ là hệ số hấp thụ tuyến tính của vật liệu

Trong thực tế người ta thường sử dụng hệ số hấp thụ khối μm=μ/ρ với ρ là mật độ của vật liệu đang xét Trong trường hợp tính đến cả sự tán xạ chùm tia trong vật liệu, ta phải quan tâm tới hệ số tích lũy B:

1.2 Các khái niệm sử dụng trong chụp ảnh phóng xạ

1.2.1 Khái niệm sử dụng trong chụp ảnh phóng xạ sử dụng phim

 Độ đen của phim

Quá trình hiện ảnh trên phim có thể được mô tả như sau: Bức xạ tia X và tia gamma gây ra những thay đổi về mật độ quang học (độ đen) của phim Khi bức xạ đi đến tương tác với lớp nhũ tương chụp ảnh của phim sẽ hình thành các

“ảnh ẩn” Dưới tác dụng của bức xạ, các ion Br- trong tinh thể bạc bromua ở lớp nhũ tương giải phóng electron trở về trạng thái trung hòa; electron được giải phóng lại trung hòa ion Ag+ để tạo thành nguyên tử bạc Các nguyên tử Br trung hòa tách ra khỏi tinh thể, các nguyên tử Ag tự do lắng xuống Sau quá trình rửa phim, ảnh ẩn sẽ quan sát được

Mật độ quang học của phim đạt được phụ thuộc vào liều chiếu mà phim nhận được, được đo bằng cường độ dòng trong ống phát hặc hoạt độ nguồn nhân với thời gian chiếu Mật độ quang học D là độ đen của phim sau khi được rửa và xử lý Nó còn được gọi là “phản hồi phim” đối với liều phóng xạ và được biểu diễn bằng công thức:

Trong đó: L0 là cường độ ánh sáng truyền tới phim;

L là cường độ ánh sáng truyền qua phim

 Độ tương phản, độ nét và độ hạt của phim

Chất lượng của ảnh chụp bức xạ được đánh giá bởi 3 yếu tố đó là độ tương phản, độ nét (độ nhoè) và độ nhiễu ảnh (độ hạt) Cả 3 yếu tố này đều ảnh hưởng đến khả năng phát hiện khuyết tật Độ tương phản ảnh chụp bức xạ là sự khác biệt độ đen giữa các khu vực trong ảnh Rõ ràng, hình ảnh trở nên rõ nét hơn

khi độ tương phản lớn Độ tương phản phục thuộc vào năng lượng tia X, bức xạ tán xạ, loại phim và quy trình xử lý tráng rửa, độ đen

Hiểu về độ sắc nét hoặc độ nhoè của hình ảnh Ta có thể hiểu rằng một hình ảnh sắc nét sẽ cho chất lượng cao hơn so với hình ảnh ít sắc nét Độ sắc nét phụ thuộc vào bố trí hình học khi chiếu chụp, kích thước tiêu cự, năng lượng tia bức xạ, màn tăng cường, loại phim và quy trình tráng rửa, hệ thống xử lý hình ảnh bức xạ được sử dụng

Độ nhiễu ảnh, có thể được nhìn thấy trên phim (ví dụ sử dụng kính lúp phóng đại cỡ 10 lần), phụ thuộc vào tốc độ phim (độ nhạy của phim phụ thuộc vào kích thước hạt hoặc hệ thống lớp phim), điều kiện tráng rửa và thời gian tiếp xúc (hoặc độ đen)

1.2.2 Khái niệm sử dụng trong chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật số

1.2.2.1 Các phương pháp chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật số

Mặc dù chụp ảnh phóng xạ bằng phim cho hình ảnh có độ phân giải cao, nó vẫn tồn tại nhiều khuyết điểm như cần thời gian chiếu kéo dài, không thể tái sử dụng phim, quá trình xử lý phim đòi hỏi nhiều thời gian, công sức và trang thiết bị, phim ảnh bị hư hỏng theo thời gian và gặp nhiều khó khăn trong tự động hóa hoàn toàn

Để khắc phục các nhược điểm đó, người ta đã áp dụng các công nghệ chụp ảnh kỹ thuật số hay còn gọi là số hóa phim hoặc chụp ảnh không sử dụng phim như sau:

- Số hóa phim bằng laser: Phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là

số hóa từng điểm, trong đó phim được di chuyển đến trước một ống thu nhận Một chùm laser (bước sóng 680 nm, màu đỏ) với đường kính xác định (khoảng

50 μm) được chiếu qua phim Ánh sáng khuếch tán truyền qua tấm phim được

tổng hợp lại bởi ống thu nhận và được ghi nhận bởi một ống nhân quang điện (Photo multiplier - PMT) ở trên đỉnh ống thu Trong quá trình quét, một gương

di chuyển chùm laser dọc theo một đường nằm ngang trên phim Phim được di chuyển với tốc độ 75 dòng một giây Thế lối ra ở ông nhân quang điện tương ứng với cường độ ánh sáng sau khi đi qua phim Sau bộ khuếch đại thuật toán, số hóa 12 bit cho ra GV tương ứng với mật độ quang học của phim

- Sử dụng các tấm ghi ảnh (IP): Một tấm ghi ảnh bao gồm một tấm đệm

polymer đàn hồi được bọc bởi một lớp nhạy Phía bên trên được che phủ bởi một lớp bảo vệ mỏng trong suốt Lớp nhạy của hầu hết các hệ thống phổ biến bao gồm một hỗn hợp tinh thể BaFBr trộn lẫn với Europium và chất kết dính Tia X hoặc tia gamma gây ra sự kích hoạt tâm F trong tinh thể, gây ra sự phát ánh sáng xanh do sự kích hoạt với photon ánh sáng đỏ do một quá trình được gọi là sự phát quang photon bằng kích hoạt Sau khi được chiếu tia X, tấm ghi ảnh phải được quét bằng máy quét laser để thu được một ảnh số Cuối cùng, thông tin còn dư được lưu trữ trong tâm F có thể được tẩy bằng cách cho tiếp xúc với ánh sáng trắng và tấm ghi ảnh có thể được tái sử dụng lên tới 1000 lần

- Sử dụng DDA: DDA thực chất là một ma trận các tinh thể photodiode,

các photon tia X (trong trường hợp chụp trực tiếp với tia X) hoặc photon ánh sáng nhìn thấy (trong trường hợp sử dụng màn huỳnh quang) được hấp thụ bởi photodiode và chuyển thành tín hiệu điện lối ra, tín hiệu này được đưa vào máy tính để xử lý và tái tạo thành ảnh kỹ thuật số

- Phương pháp soi ảnh bằng màn huỳnh quang: Trong phương pháp

này, thay vì sử dụng phim, người ta sử dụng một màn huỳnh quang đặt ở vị trí phim Màn huỳnh quang khi bị kích thích bởi tia X phát ra ánh sáng nhìn thấy, ánh sáng này được thu nhận bởi một camera CCD và được số hóa để đưa vào máy tính xử lý Phương pháp này cho phép ghi nhận hình ảnh trong thời gian thực (có thể lên đến 30 hình trên một giây)

Ưu điểm của phương pháp chụp ảnh kỹ thuật số là có thể giảm đáng kể thời gian làm việc cho nhân viên, nâng cao hiệu suất, ảnh không bị giảm chất lượng theo thời gian, có thể sử dụng các thuật toán và phần mềm hỗ trợ trong việc giải đoán ảnh, giảm thiểu đáng kể chi phí lưu trữ, thiết bị ghi nhận ảnh có thể tái sử dụng nhiều lần

Tóm lại, về nguyên lý chiếu chụp của các phương pháp là như nhau, nguồn và mẫu vật là như nhau, và sự khác nhau cơ bản ở đây chính là bộ phận ghi nhận hình ảnh, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm nhược điểm riêng và đều giải quyết được vấn đề chung là khắc phục những hạn chế khi chiếu chụp bằng phim thông thường, tuy nhiên do những hạn chế về thời gian cũng như những khó khăn về trang thiết bị thực tế và đặc biệt vì mục tiêu đề tài mà tôi đặt ra trong đồ án này là “ Hiệu chuẩn và đánh giá hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số DFS” nên trong bản báo cáo này sẽ chỉ giới thiệu về phương pháp dùng màn huỳnh quang để thay thế cho phim thông thường, hay còn gọi là hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số DFS, do trung tâm NDE chế tạo

1.2.2.2 Các khái niệm sử dụng trong xử lý ảnh kỹ thuât số

Ảnh tự nhiên là ảnh liên tục về không gian và độ sáng Để xử lý các ảnh đó bằng máy tính, ảnh cần phải được số hóa Số hóa có thể hiểu là sự biến đổi gần đúng một ảnh liên tục thành tập hợp các điểm ảnh không liên tục sao cho chúng phù hợp với ảnh thật về vị trí và độ xám Khoảng cách giữa các điểm ảnh đó được thiết lập sao cho mắt người không phân biệt được ranh giới giữa chúng Mỗi một điểm như vậy được gọi là điểm ảnh-Pixel (Picture Element) Pixel được định nghĩa là một phần tử của ảnh số tại tọa độ (x,y) với một giá trị màu sắc hoặc độ xám xác định

Số lượng điểm ảnh có trong một ảnh số được gọi là Độ phân giải (Resolution) Độ phân giải quyết định lượng thông tin mà ảnh có thể lưu trữ

Mỗi điểm ảnh lưu trữ thông tin của điểm ảnh đó, bao gồm tọa độ và màu sắc (hoặc độ xám đối với ảnh đen trắng) Độ xám (GV) được định nghĩa là cường

độ sáng được gán giá trị số của mỗi điểm ảnh Số lượng giá trị xám mỗi điểm ảnh được gán phụ thuộc vào chiều sâu bit của ảnh

Chiều sâu bit (Bit depth) của ảnh là số lượng bit dùng để mã hóa thông tin của mỗi điểm ảnh Ví dụ, đối với ảnh được mã hóa nhị phân, ảnh 8 bit thì mỗi điểm ảnh sẽ có 28=256 giá trị xám Bit depth càng cao, ảnh càng có độ tương phản rộng

Trong chụp ảnh phóng xạ công nghiệp, ảnh số có thể được xử lý thông qua một số hàm để hỗ trợ việc giải đoán như sau:

- Các thuật toán đại số với từng điểm ảnh: Sử dụng các giá trị vô hướng để chỉnh sửa từng điểm ảnh với các phép toán số học đơn giản như add, subtract, multiply, divide

- Bộ lọc tần số cao/thấp: ảnh số được ghi nhận là một ma trận các điểm ảnh, được gọi là miền không gian Để thuận tiện cho việc xử lý, các điểm ảnh (có thể được coi là một chuỗi rời rạc) được biến đổi thông qua hàm biến đổi Fourier trở thành hàm sóng Các bộ lọc tần số thấp sẽ loại bỏ các sóng có tần số thấp

1.2.3 Khái niệm về các thông số dùng để đánh giá hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số

1.2.3.1 Độ phân giải không gian cơ bản nội suy của detector (iSRb detector – Interpolate basic spatial resolution of detector)

Trong một bức ảnh số thì những sai sót trong giải đoán khuyết tật phụ thuộc vào độ nhoè bộ ghi nhận, độ nhoè hình học, SNR và CNR Độ nhoè của một bức ảnh là tổng độ nhoè hình học và độ nhoè bộ ghi nhận tạo ra Độ nhoè do

bộ ghi nhận tao ra được hiểu như các cảm biến tạo điểm ảnh riêng biệt bị ảnh

hưởng mức tín hiệu bởi các cảm biến điểm ảnh lân cận Để khảo sát độ nhoè của bức ảnh số, do các ảnh hưởng từ độ nhoè hình học và độ nhoè bởi thiết bị ghi nhận, thì giá trị độ phân giải không gian (SRb tính bằng μm) được đưa ra và được hiểu kích thước SRb như là kích thước hình học nhỏ nhất mà một hệ ghi nhận kỹ thuật số có thể phân biệt rõ được, tương đương như là một điểm ảnh hiệu quả SRb có thể được đo bằng một số thiết lập hoặc sử dụng phần mềm (ví

dụ như trong máy quét ảnh Computed Radiography – CR) Phương pháp tiện lợi nhất để đo SRb và được khuyến cáo là sử dụng IQI dây kép [5] (được mô tả trong EN 462-5, ASTM E 2002 hoặc ISO 19232-5) Các phép đo IQI dây kép cho giá trị tổng độ nhoè ut tính bằng μm tương đương với độ phân giải không gian Độ phân giải không gian cơ bản SRb bằng một nửa độ nhòe tổng ut iSRbdetector là ký hiệu độ phân giải không gian cơ bản của detector được xác định bằng phương pháp nội suy

1.2.3.2 Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR – signal to noise ratio)

Độ đen và độ hạt chỉ áp dụng với phim thông thường Để thay thế phim

thường bằng các thiết bị ghi nhận khác thì các tính chất đặc trưng tương tự phải được kiểm soát và đảm bảo Tỉ số tín hiệu trên nhiễu (Signal to Noise

Ratio) được tính theo công thức:

SNR= I o

 (1.6)

Trong đó: I0 là biên độ tín hiệu;

 là biên độ tín hiệu nhiễu trung bình

Những hình ảnh thu được bằng bộ ghi nhận kỹ thuật số thì đại lượng đặc trưng cho biên độ tín hiệu I0 này được gọi là giá trị xám (GV) GV cao hay thấp phụ thuộc vào cường độ tín hiệu ghi nhận ở bộ ghi nhận truyền đến Trong đó

ngoài tín hiệu thực mà các cảm biến nhận được để chuyển thành mức xám điểm ảnh thì còn các yếu tố ảnh hưởng được gọi là nhiễu do cấu trúc bộ ghi nhận tạo

ra

Hình 1.2: Đồ thị thể hiện tín hiệu và nhiễu

Để nâng cao chất lượng ảnh thì cần hạn chế nhiễu tức là nâng cao giá trị SNR, SNR đặc trưng cho chất lượng mỗi bức ảnh thu được

Ở phim thường thì giá trị SNR được trên phim có độ đen hiệu dụng bằng 2 bởi diện tích hình tròn có đường kính 100µm hoặc tương đương hình vuông có cạnh 88.6µm, vì cấu trúc ảnh số là hình vuông nên sử dụng giá trị hình vuông kích thước 88.6 x88.6 µm để đảm bảo yếu tố tương đương, với mật độ điểm ảnh 287 dpi Kích thước điểm ảnh/ vùng ghi nhận này rất quan trọng bởi giá trị SNR đo được phụ thuộc vào vùng ghi nhận Giá trị SNR đo được gia tăng tỷ lệ với căn bậc 2 của khu vực điểm ảnh với các điều kiện như nhau (chất lượng bức xạ và thời gian phơi sáng) Vì vậy các tiêu chuẩn chất lượng ảnh cho CR hay DDA trong chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật số đều yêu cầu mức tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu chuẩn hóa SNRn tối thiểu và phân loại theo mức cao thấp khác nhau (theo EN 14784-1) Tính SNRn từ SNR đo được bằng công thức sau:

SNRn=SNR x88.6

SRb (1.7) Trong đó, SRb là độ phân giải không gian cơ bản được tính trước đó

1.2.3.3 Tỷ lệ tương phản trên nhiễu (CNR – Contras to noise ratio)

Độ tương phản C (trong mức xám) được định nghĩa là độ chênh lệch giữa các cường độ bức xạ thu được bởi 1 thiết bị ghi nhận, được cho bởi công thức:

Trong đó: I là cường độ bức xạ đo được tại khu vực điểm ảnh cụ thể trong mộthình ảnh, Iflaw là cường độ bức xạ đo được tại vị trí có bất liên tục so với vị trí đo I

Độ tương phản tương đối Cr chủ yếu được dùng trong hệ thống chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật số, được chuẩn hoá với cường độ bức xạ trong một khu vực nhất định trên bức ảnh số:

Từ định luật suy giảm bức xạ khi đi qua môi trường vật chất, hệ số suy giảm μeff ảnh hưởng đến khả năng phát hiện sự thay đổi nhỏ bề dày (∆w) của vật liệu

C=I.∆w.μeff (1.10)

Độ tương phản riêng biệt Cs được định nghĩa là khả năng phát hiện độ chênh lệch cường độ bức xạ ∆I tại mỗi sự thay đổi bề dày (mức xám trên mm)

Cs= C/∆w=I.μeff (1.11) Mức xám hiển thị mà thiết bị thu nhận được hay độ chênh lệch mức xám phụ thuộc vào thời gian phơi sáng (liều chiếu) Do vậy các tín hiệu (S) thu được cho một cường độ bức xạ nhất định phụ thuộc vào liều nhận được, xác định độ tương phản riêng biệt trong bức ảnh phóng xạ theo công thức sau:

Khả năng phát hiện khuyết tật hay đọc được dây IQI không chỉ phụ thuộc

vào Cs mà còn phụ thuộc vào độ nhiễu ảnh Khuyết tật hay dây IQI chỉ đọc được khi độ tương phản riêng biệt lớn hơn độ nhiễu ảnh CNR là tham số quan trọng cho việc hiển thị và phát hiện khuyết tật hoặc dây IQI có thể được tính bằng công thức sau:

CNR/∆w= (SNR)( μeff) (1.13) CNR tỷ lệ nghịch với độ nhạy tương phản, thường được sử dụng để đo như phần trăm bề dày vật liệu

1.2.3.4 Độ nhạy tương phản đạt được (Csa – Achieveable Contrast Sensitivity)

Độ nhạy tương phản thể hiện khả năng ghi nhận sự thay đổi nhỏ nhất theo phần trăm trong một đối tượng thông qua độ đen (đối với phim) hoặc độ tương phản (đối với ảnh số) trong ảnh chụp bức xạ của vật đó Độ nhạy tương phản đạt được của một hệ chụp ảnh kỹ thuật số là độ nhạy tương phản tốt nhất mà hệ

có thể đạt dược bằng cách sử dụng phantom tiêu chuẩn với một kỹ thuật chụp x-ray có sự ảnh hưởng rất ít của tia

Hình 1.3: Minh họa độ tương phản

a) Có thể nhìn thấy rõ rãnh trên ảnh chụp khi bỏ qua yếu tố nhiễu

b) Không phân biết được rãnh trên ảnh chụp vì độ nhiễu quá lớn

1.2.3.5 Dải bề dày vật liệu đặc trưng (SMTR – Specific material thickness range)

Trong ứng dụng chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật số, một tham số bổ sung được sử dụng là SMTR được hiểu là dải bề dày của một loại vật liệu cụ thể mà trong cùng một hình ảnh thu được, các điểm ảnh không bị bão hoà ở các vùng có bề dày nhỏ nhất và lớn nhất mà vẫn đảm bảo giá trị SNR tối thiểu So với phim thường, dải bề dày vật liệu đặc trưng thường giới hạn trong phạm vi độ đen tương ứng từ 2 đến 4.5 Với ảnh số trong kỹ thuật chụp ảnh bức xạ số hóa, giá trị này được xác định căn cứ vào giá trị SNR tối thiểu phải đạt theo từng mức

độ nhạy của phép kiểm tra

Ví dụ: Với 160 Kv, 4s, SNR >130 thì SMTR của Nhôm trong khoảng từ 20 đến 150mm, Titanium là từ 5 đến 38mm, Inconel là từ 2,5 đến 12,5mm Trên đây giới thiệu sơ bộ về những thôngsố rất quan trọng được sử dụng trong một hệ chụp ảnh kỹ thuật số, nó quyết định chất lượng độ tin cậy của một bức ảnh kỹ thuật số, nó đảm bảo được những tính chất những yếu tố tương đương và rất cơ bản của phương pháp chụp ảnh bằng phim thông thường, đó là hệ số SRb- Độ phân giải không gian cơ bản, dSNRn- tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu, CNR-

tỷ lệ độ tương phản trên nhiễu, CSa- độ nhạy tương phản riêng biệt, SMTR- dải bề dày vật liệu đặc trưng Trong phạm vi đồ án này các thông số trên được khảo sát để đánh giá chất lượng và khả năng hoạt động của hệ huỳnh quang kỹ thuật số DFS trong đề tài này Và tiêu chuẩn dành cho những thông số trên dược áp dụng với tiêu chuẩn ASTM – E2597 dành cho mảng detector số DDA, đây cũng là tiêu chuẩn chủ đạo xuyên suốt của hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số do trung tâm NDE trực tiếp chế tạo

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH THỰC HÀNH ĐO ĐẠC CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ HỆ CHUP ẢNH HUỲNH QUANG KỸ THUẬT SỐ DFS

2.1 Giới thiệu hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số DFS do trung tâm NDE chế tạo

Hình 2.1: Hình ảnh tổng thể hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số DFS

Hệ chụp ảnh bức xạ huỳnh quang kỹ thuật số trong công nghiệp, do trung tâm NDE nghiên cứ chế tạo dựa trên sơ đồ nguyên lý của một thiết bị chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số dựa trên bản vẽ của Viện Nghiên cứu và Kiểm tra Vật liệu Lien Bang Đức (BAM) năm 2015

Cấu tạo hệ gồm:

 Bên ngoài cùng bao bọc lấy tất cả là một thùng làm bằng nhôm tấm, dày

10 và 12mm, kích thước 350x240x235mm có chức năng giữ chắc chắn toàn bộ hệ, đảm bảo ngăn bụi và ánh sáng bên ngoài lọt vào, để đảm bảo ngăn bụi và

sự chắc chắn nên thùng được làm thành một khối kín, bề mặt bên trong vỏ thùng được sơn màu đen sần, để tránh sự phản xạ ánh sáng từ màn huỳnh quang

 Bên trong thùng nhôm hệ được cấu tạo theo sơ đồ sau:

Hình 5: Sơ đồ cấu tạo hệ huỳnh quang kỹ thuật số DFS

 Hệ huỳnh quang kỹ thuật số sử dụng màn huỳnh quang để thu nhận hình ảnh chiếu khuyết tật của vật kiểm tra, trên màn huỳnh quang có một vài chất như là cadmium sunlphate, barium platinocyanide, chúng sẽ phát ra ánh sáng nhìn thấy và ánh sáng tử ngoại khi chúng bị chiếu xạ bởi bức xạ tia X hoặc tia gamma, bằng cách sử dụng màn huỳnh quang mà hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số có thể ghi nhận liên tiếp các chiếu xạ, như thế sẽ làm giúp giảm được thời gian kiểm tra, làm cho việc kiểm tra bằng hệ huỳnh quang kỹ thuật số tiện dụng và kinh tế hơn Màn huỳnh quang có kích thước 130x170mm để camera có thể nhận hết được vùng ghi nhận ảnh, để được ảnh

có kích thước và chất lượng là tốt nhất Màn huỳnh quang được đặt trước một gương phản xạ bề mặt thứ nhất

 Những tia sáng chiếu xạ từ màn huỳnh quang trước khi đến được với camera CCD được đưa qua một gương phản xạ bề mặt thứ nhất và một kính chì

- Gương phản xạ bề mặt thứ nhất được đặt nghiêng một góc 450 so với hướng chùm sáng từ tâm màn huỳnh quang, để hướng chùm sáng này tới camera, việc sử dụng gương phản xạ từ bề mặt thứ nhất để loại bỏ hiện tượng khúc xạ ánh sáng, do bề dày của gương phản xạ tạo ra hình ảnh giả, dẫn đến tăng độ nhòe của ảnh.Gương này đảm bảo cho hình ảnh từ màn huỳnh quang được ghi lại ở camera là chân thực, không biến dạng, méo ảnh

- Kính chì có khả năng che chắn và hấp thụ tia tán xạ, để bảo vệ và loại

bỏ tín hiệu nhiễu do bức xạ gây ra cho cảm biến camera, nhưng vẫn cho phép ánh sáng sinh ra từ màn huỳnh quang đi đến camera.Ở đây sử dụng kính chì dày tầm 10mm

 Bên trong phía sau được lắp một camera CCD, Camera CCD là một camera thiết kế theo công nghệ CCD, trong đó có một chip CCD như là mắt của camera, thu nhận ánh sáng và sau đó chuyển ánh sáng sang dạng kỹ thuật số, như dạng tín hiệu điện nhờ các đi ốt quang và các vi mạch đi kèm với các

đi ốt đó, được làm từ các phân tử bán dẫn CCD là một cảm biến rất nhạy sáng, rất thuận tiện cho việc ghi nhận tia chiếu xạ từ màn huỳnh quang.Camera CCD được nối với một ống kính TAMRON để nâng cao chất lượng ảnh thu nhận Camera được bảo vệ bởi một lớp chì như hình trong sơ đồ cấu tạo hệ lớp chì và kính chì để ngăn tia bức xạ chiếu trực tiếp đến camera làm giảm tuổi thọ camera cũng như ảnh hưởng tới chất lượng ảnh chụp Camera được kết nối với máy tính bằng cáp IEEE 1394

 Những tia chiếu xạ sau khi được ghi nhận ở camera sẽ được đưa qua một

bộ chuyển đổi, và đưa đến máy tính để phân tích và lưu trữ

 Máy tính này phải được cài đặt sẵn phần mềm ghi nhận và xử lý ảnh, theo dự án của IAEA, các chuyên gia đã phát triển hai phần mềm liên quan đến ghi nhận và giải đoán ảnh chụp bức xạ cho hệ huỳnh quang kỹ thuật số, hai phần mềm đó là phần mềm ghi nhận ảnh V2 và phần mềm giải đoán ảnh ISee, và phần mềm kết nối với camera FO control

- FO control là phần mềm kết nối camera với máy tính sau khi bố trí vật mẫu Kết nối máy tính và hệ qua cáp chúng ta cần mở phần mềm FO control để camera được kế nối với máy tính, sau khi đã đảm bảo camera đã được kết nối với máy tính chúng ta tiếp tục mở phần mềm V2

- V2 là phần mềm phát triển bởi BAM có chức năng giao tiếp với camera và ghi nhận ảnh, trên phần mềm này cho chúng ta điều chỉnh độ xám của ảnh để thu được ảnh có chất lượng tốt nhất và cho chúng ta chọn nơi lưu trữ cũng như lừa chọn cách chụp để ghi nhận ảnh

- ISee là phần mềm dùng để hỗ trợ, xử lý, phân tích và giải đoán ảnh ghi nhận được từ phần mềm V2 Nó có đầy đủ chức năng để hỗ trợ việc tính toán nhằm đánh giá chất lượng ảnh của hệ DFS

Các thông số của các thiết bị được sử dụng trong hệ:

- Camera CCD FO442SB của hãng New Electronic Technology NET GmbH; độ phân giải 1392x1040; kích thước cảm biến 2/3’’; kích thước điểm ảnh 6,45x6,45 μm; ảnh xuất ra dưới dạng 12 bit, sử dụng cổng giao tiếp IEEE1394 400Mbps

- Ống kính TAMRON 25HB: tiêu cự 260mm; khẩu độ 40.9o x 30.9o ở khoảng cách 260mm cho kích thước vùng ghi nhận tối thiểu là 194 x 144

mm

- Màn huỳnh quang DRZ Kyokko: Dày 406-507 μm; độ hấp thụ tia X đạt

42 - 66%, độ sáng 7,1 – 11,2

2.2 Quy trình hiệu chuẩn thiết bị

2.2.1 Hiệu chỉnh các khối chức năng của thiết bị

- Lắp đặt khối cơ khí chắc chắn,các mối kết nối khít với nhau, vệ sinh sạch tránh để bụi bẩn, không để lọt ánh sáng

- Điều chỉnh camera tại vị trí ổn định, chắc chắn, không bị rung Bằng cách điều chỉnh con ốc vít gắn bộ phận camera sao cho hình ảnh thu nhận đúng vị trí bao quát toàn màn hình huỳnh quang

- Điều chỉnh gương phản xạ chính xác một góc 45 độ để đảm bảo hình ảnh xuất hiện trên cửa sổ V2 được đồng đều, chính xác, không bị lệch,không bị méo hình Quá trình này có thể thực hiện trong phòng khi camera đang kết nối với máy tính và sử dụng hình ảnh cân chỉnh màn hình để điều chỉnh gương

- Ánh sáng do đèn tín hiệu của camera phát ra gây ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh, ta có thể dùng lớp keo đen bịt lại

 Cài đặt phần mềm FOcontrol:

- Việc cài đặt phần mềm FOcontrol chỉ thực hiện sau khi máy đã cài đặt phần mềm DirectX 9.0 trước đó (có thể dùng phần mềm DirectX phiên bản 9.0 hoặc cao hơn)

- Khi kết nối camera với máy tính, yêu cầu cài drive của camera chỉ xuất hiện khi máy tính chưa có drive kết nối hình ảnh nào Nếu trước đó, máy tính

đã có drive kết nối hình ảnh nào khác phải thực hiện gỡ bỏ nó trước khi cài drive của camera hệ Lowcost

 Cài đặt phần mềm V2

- Phần mềm V2.exe không hoạt động trên một số các máy tính, thường gặp lỗi như không kết nối được với camera, hoặc kết nối được nhưng không đưa ra hình ảnh, tức là 0 khung hình mỗi giây

- Phải chắc chắn rằng cấu hình máy tính đáp ứng tối thiểu như yêu cầu như trong V2 manual đưa ra Khi cài đặt phải thực hiện chính xác theo các bước được hướng dẫn Cài đặt lại cấu hình cả phần mềm và phần cứng theo hướng dẫn nhà sản xuất kiểm tra lại phiên bản windows và thử lại trên máy khác Nếu vẫn không được, lựa chọn cuối cùng là định dạng lại ổ đĩa và cài lại phiên bản windows ví dụ như WinXP SP2 32bit

Do xung đột giữa các phần mềm, lỗi phần mềm ngoài phạm vi kiểm soát của V2 và không thể ngăn chặn hoàn toàn Điều này chủ yếu xảy ra sau khi kết nối lại camera với máy tính Trong trường hợp này, thoát V2 và mở lại FOcontrol.exe sau đó bật, tắt camera, các chức năng hoạt động bình thường thì thoát FOcontrol và mở lại V2

Tháo tác đúng quy trình và điều chỉnh một số lỗi phần mền thì thiết bị đã hoạt dộng bình thường sau thời gian dài không sử dụng Lưu ý cần thực hiện đúng các quy trình đã nêu trên

2.2.3 Hiệu chuẩn hình ảnh

Đối với bất cứ thiết bị DDA, DFS, hay hệ chụp ảnh kỹ thuật số nào đều có những lỗi cố hữu xuất hiện trên hình ảnh, những lỗi đó là những điểm ảnh xấu, điểm ảnh chết (bad pixel, dead pixel) Đồng thời nhiễu do các nguyên nhân bên ngoài gây ra trong quá trình ghi nhận hình ảnh của hệ gây khó khăn cho việc

đánh giá và giải đoán hình ảnh, chính về thế, việc hiệu chuẩn hình ảnh là một quy trình rất cần thiết để loại bỏ những bad pixels, nhiễu nhằm nâng cao chất lượng hình ảnh và giúp cho việc giải đoán phát hiện lỗi hiệu quả hơn

Quy trình hiệu chuẩn hình ảnh gồm 2 bước chính sau:

 Tạo file hiệu chuẩn:

Chụp một ảnh khi không phát tia (ảnh đen) và một số ảnh khi phát tia ở các dòng phát khác nhau (ảnh trắng) với các điều kiện chụp (điện áp phát và khoảng cách) tương tự như phép đo đang thực hiện Các ảnh này sẽ được sử dụng làm đối chứng để phát hiện sự không đồng đều về độ xám của các điểm ảnh trên camera khi không cũng như khi nhận được bức xạ bằng thuật toán của người viết phần mềm Sau đó tạo một file văn bản có dạng:

 Sử dụng phần mềm Isee để hiệu chuẩn:

Mở ảnh bằng phần mềm ISee! Tiến hành hiệu chuẩn để loại bỏ các điểm ảnh xấu bằng cách ấn vào “Image>Apply Image Calibrations…” rồi mở file văn bản vừa tạo Sau khi chạy hiệu chuẩn, phần mềm sẽ loại bỏ được các điểm ảnh lỗi trong ảnh thu được

Hình 2.6: Minh họa về tác dụng của hiệu chuẩn: các vệt đen là vết hư hỏng trên bề mặt của lớp vỏ bảo vệ (hình ảnh bên trái) đã bị loại bỏ sau khi hiệu chuẩn (hình ảnh bên phải); đồng thời nhiễu cũng bị giảm đáng kể

2.3 Quy trình kiểm tra và đo đạc các thông số kỹ thuật của hệ huỳnh quang kỹ thuật số DFS

Trên thực tế, hệ chụp ảnh huỳnh quang kỹ thuật số chưa có một tiêu chuẩn nào nhất định để đánh giá, tuy nhiên, DFS là một hệ chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật số có những nét tương đồng với hệ mảng detector số DDA, đặc biệt là các thông số kỹ thuật SRb, dSNRn, CSa và SMTR Chính vì vậy dựa theo nghiên cứu của viện BAM, tôi bám sát và có những điều chỉnh theo tiêu chuẩn ATSM E2597 của Hiệp hội Thí nghiệm và vật liệu Hoa Kỳ (ASTM - American Society for Testing and Materials), là tiêu chuẩn viết trực tiếp nhằm cung cấp quy trình chuẩn dành cho nhà sản xuất để đánh giá các đặc tính sản xuất ( hay còn gọi là thông số kỹ thuật) cho các loại thiết bị mảng detector số DDAs

 IQI duplex wire ( IQI dây kép) theo tiêu chuẩn ASTM E2002-14

 Buồng ion hóa đo suất liều của máy phát tia X

 Các tấm phin lọc thép dày 10mm, đồng dày 8mm

 Mẫu bậc theo tiêu chuẩn ASTM E2597M-14

 Bộ chuẩn trực chùm tia bằng chì

Dưới đây là hình ảnh thực tế của một số thiết bị:

Hình 2.2: Hình ảnh thực tế và kích thước các cặp dây IQI duplex