Advertisement
1 / 38

CUPRINS SCURT ISTORIC - RADIOSCOPIE SI TOMOGRAFIE CU SURSE GAMA TEHNICA “DUAL-ENERGY” IN RADIOSCOPIA SI TOMOGRAFIA CU RAZE X


Tehnici de vizualizare , analiza si identificare materiale in Radioscopia si Tomografia cu Raze X “dual-energy” cu aplicatii in domeniul Securitatii si al Controlului Nedistructiv ACCENT PRO 2000 S.R.L. (AP2K - www.accent.ro) Mihai IOVEA. 1. CUPRINS

Presentation posted in : General

Download Presentation

CUPRINS SCURT ISTORIC - RADIOSCOPIE SI TOMOGRAFIE CU SURSE GAMA TEHNICA “DUAL-ENERGY” IN RADIOSCOPIA SI TOMOGRAFIA CU RAZE X

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other sites. SlideServe reserves the right to change this policy at anytime.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.











- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -




Presentation Transcript


Slide1 l.jpg

Tehnici de vizualizare, analizasiidentificaremateriale in RadioscopiasiTomografia cu Raze X “dual-energy” cu aplicatii in domeniulSecuritatiisi al ControluluiNedistructiv

ACCENT PRO 2000 S.R.L.

(AP2K - www.accent.ro)

MihaiIOVEA

1


Slide2 l.jpg

  • CUPRINS

  • SCURT ISTORIC - RADIOSCOPIE SI TOMOGRAFIE CU SURSE GAMA

  • TEHNICA “DUAL-ENERGY” IN RADIOSCOPIA SI TOMOGRAFIA CU RAZE X

  • “TOMOEXP” – EXPERIMENTE IN DOMENIUL IDENTIFICARII EXPLOZIVILOR

    • ALGORITM DE RECONSTRUCTIE TOMOGRAFICA NEROTATIONALA

  • “CORETOMO” - ANALIZA CAROTE DE FORAJ

    • LOCALIZAREA 3D A POZITIEI CATETERULUI

  • MICROTOMOGRAFIE “DUAL-ENERGY”

  • “DUALTOMO” - ECHIPAMENT PORTABIL AUTONOM DE TOMOGRAFIE SIRADIOSCOPIE CU RAZE X

  • DIRECTII VIITOARE

2


Slide3 l.jpg

Scurtistoric AP2K

TOMORAY

Primul Tomograf Industrial

“dual-energy”

Sursa gama Ir192 (20Ci)

( ICPE 1992)

Primul

Tomograf

Industrial cu sursagama

din tara

Sursagama

Cs 137 (2 Ci)

(ICPE 1989)

RAY- DENSIMAT

Masurarea

densitatii

cu precizie ridicata ( 0,5 – 1,5 %)

(ICPE – 1994)

TOMORAY

Identificarea materialelor

(ICPE-1995)

3


Slide4 l.jpg

Scurtistoric AP2K

Trunchi de salcie

Diametrul: 155 mm

Pixel: 0.4 mm

(ICPE 1995)

Rotor motor asincron

Diametrul: 90 mm

Pixel: 0.4 mm

(ICPE 1994)


Slide5 l.jpg

Scurtistoric AP2K

TOMORAY

Tomograme 2D si 3D

(ICPE 1995)

5


Slide6 l.jpg

Tehnica “dual-energy”

Detector energie

inalta

Detector

energiejoasa

X-Ray Detector

I0 (kvp1)

IT (kvp1)

µ

H

µ

I0

It

I0 (kvp2)

IT (kvp2)

L

d

L

H

Atenuator

“Dual –energy” la douavalorikVp

“Dual – energy” simultan cu doidetectori


Slide7 l.jpg

Tehnica “dual-energy”

Tomografie“dual–energy”

Radioscopie“dual–energy”

µL =  × [ aL×(Zeff)k + bL× Zeff+ cL]

µH =  × [aH× (Zeff)k + bL× Zeff+ cH]

ln (I0 / It)L = d××[ aL×(Zeff)k + bL×Zeff+ cL]

ln (I0 / It)H = d××[aH× (Zeff)k + bL×Zeff+ cH]

Zeff; Greutatea

Zeff;  (Densitatea)


Slide8 l.jpg

Tehnica “dual-energy”

Detector de raze X

Planulsectiuniitomografice

Obiect investigat

Generator Raze X

Radioscopie

Tomografie

Fan Beam

Vedere laterala

Vedere de sus


Slide9 l.jpg

Tehnica “dual-energy”

Tomografie

“dual-energy”

Distributiamaterialelorconstituiente in RadioscopiasiTomografia cu raze X

“dual-energy”

( AP2K 2003-2007)

Radioscopie

“dual-energy”


Slide10 l.jpg

Tehnica “dual-energy”

Tehnica

“dual-energy”

in Tomografiacu raze X aplicata la identificareamaterialelor

( AP2K 2003-2007)

10


Slide11 l.jpg

TOMOEXP

  • “TOMOEXP” - Echipament de Radioscopie si Tomografie cu Raze X “dual-energy” dedicat experimentelor privind identificarea explozivilorsi dezvoltarea de aplicatiiin NDT

  • 160 kV / 3 mA, monobloc;

  • 2x240 fotodiode (1,5 mm) cu scintilatori in montaj “dual-energy” sau 1 x 1280 fotodiode (0,4 mm) cu scintilatori;

  • Dimensiuni maxime obiect investigat: diametru: 40 cm, inaltime: 50 cm; greutate : 50 Kg

  • (AP2K 2002-2007)

11


Slide12 l.jpg

Zeff si Densitatea

DensitateasiNumarul Atomic Effective (Zefectiv) pentruexplozivisi diverse materiale


Slide13 l.jpg

Simulanti etalon

Pentruverificareacalibrarilor in RadioscopiasiTomografia “dual-energy” s-au utilizatetaloane/simulanti de materialeexplozivedestinatetestariisistemelor de detectie cu Raze X, concept dezvoltat la Lawrence Livermore National Laboratorysiproduse de firmaXM Division of VanAken Int. - USA


Slide14 l.jpg

CalibrareaTomografiei

“Dual-energy”

Curba de calibrare in Densitate

Masurarea

Zeffsi a

Densitatii

cu o eroaremaibuna de

± 3% !

Curba de calibrare in Zeff

Masurareaetaloanelor in Tomografia “dual-energy” dupacalibrareasistemului( AP2K 2003 -2007)

14


Slide15 l.jpg

Masurarea Zeff

cu o eroaremaibuna de ± 2% !

ValorileDensitatiisiZefectivpentrusimulantii de explozivi


Slide16 l.jpg

Radioscopie clasica

Parfum

Sapun

Pasta de dinti

Deodorant

Simulantexplosiv

Carte

Camera foto

Cola

Pantof

Radioscopie clasica a bagajului de test ( AP2K 2003 -2007)

16


Slide17 l.jpg

Radioscopie “dual-energy”

ε(%)

Zeff

Material

ε(%)

Zeff

Material

Identificareamaterialelor in Tomografia cu Raze X pa bazamasurariiNumarului Atomic Efectivsi a Densitatiiprinmetoda “dual-energy”

( AP2K 2003-2007)

17


Slide18 l.jpg

Tomografie “dual-energy”

Tomograma in densitate

Tomograma in Zeff

Tomograme“dual-energy”

in valoriZeff

si

Densitate

Rata extrem de scazuta de alarme FALS POZITIVE !

18


Slide19 l.jpg

Algoritm reconstructie

Generator Raze X

Translatie

Translatie

Detectori liniari

Banda bagaje

Detector “Flat panel”

Latime maxima obiect

Studii privindrealizareaunoralgoritmi de reconstructietomografica care nu necesitascanareaprinmiscare de rotatie, bazatidoarpesimplatranslatie a obiectului

( AP2K 2007-2009)


Slide20 l.jpg

Generator Raze X

Fascicol de raze X in evantai

Ultimapozitie a obiectului

Prima pozitie a obiectului

Principiul algoritmului

  • Obiectulinvestigat(reprezentatprintr-o matrice 2D) estetranslatatprinfascicolul de radiatiicolimatin forma de evantai;

  • Practicobiectulestetranslatatcontinuuiarimaginile se achizitioneazasuccesiv la distante de un pas.

  • Fiecareimagine reprezinta o proiectiein cadrulalgoritmului;

Pasi de translatie

Detector liniar de radiatii X

Algoritm reconstructie


Slide21 l.jpg

Matricea: 40 x 40 Pixel: 4 mm pixel

50 pasix

6.3 mm/pas

470 mm

800 detectori x 0.8 mm latime

Algoritm reconstructie

Test simulat 1

Primelerezultateale algoritmuluiiterativobtinute cu date simulate

Parametrigeometriei de expunere

Obiectulsimulatcontinesaptematerialediferiteavandurmatoarelevalori ale coeficientului de atenuare: 0.2 cm-1, 0.25 cm-1,0.35 cm-1,0.4 cm-1,0.5 cm-1,0.6 cm-1 sirespectiv 0.7 cm-1Zgomot statistic: ± 2 %Imprastierea: 5 %Numarul de proiectii(pasi): 50Duratauneiiteratii: < 7 seconds

( AP2K 2007-2009)


Slide22 l.jpg

Matrice: 40 x 40 Pixel: 4 mm

150 pasi x

2.1 mm/step

470 mm

800 detectori x 0.8 mm latime

Algoritm reconstructie

Test simulat 2

OBSERVATII:

-Pentruvizualizareaconvergenteisuntprezentatesi date intermediare din prima iteratie

- Se remarcaabilitateaalgoritmului de a reconstrui rapid obiecte quasi-omogene

Parametrigeometriei de expunere

ObiectulsimulatreprezintapozaluiNinu(metis 14 ani / 42 Kg) in reprezentareavalorilorcoeficientilor de atenuarescalati la valoarea maxima de 1 cm-1

Zgomot statistic: ± 1 %Imprastirea: 12 %Numarul de proiectii(pasi): 150Duratauneiiteratii: 30 secundeDim. matrice: 40x40


Slide23 l.jpg

Matrice: 50 x 50 Pixel: 2.54 mm

220 pasi x

1.125 mm/pas

470 mm

1.5 gr/cm3

240 detectorsi x 1.5 mm latime

2.2 gr/cm3

1.2 gr/cm3

Algoritm reconstructie

Date experimentale

OBSERVATIE

Tomogramaobiectului real esteputernicdistorsionatadatoritanealinierilorsistemuluisidimensiuniimari a peteifocale (1,8 mm).

Geometria de expunere

Obiectulestecompus din treimaterialeorganiceavandurmatoareledensitati: 1.2 gr/cm3,1.5 gr/cm3 sirespectiv 2.2 gr/cm3.

Numarul de Proiectii(pasi): 220Timpulrulare o iteratie: 52 seconds Matricea de reconstructie: 50 x 50Timpul de achizitie: 20 seconds


Slide24 l.jpg

CAROTE DE FORAJ

  • CORETOMO

  • Instalatie de deTomografie/

  • Radioscopiededicataanalizeicarotelor de foraj

  • simineralelor

  • 160 kV/ 3mA

  • 2 x 240 detectori “dual-energy”

  • Dim. carote: 1oo cm x 15 cm /10Kg

  • ( AP2K 2005-2007)

CORETOMO se poateinstala in laboratorsau la bordul \navei de cercetari maritime Mare NigrumapartinindInstitutului GEOECOMAR

ProiectC-Drealizat in parteneriat cu Fac. de FizicaBucurestisiGEOECOMAR

24


Slide25 l.jpg

CAROTE DE FORAJ

CORETOMO

Radioscopieclasicasi“dual-energy” a uneicarote de forajrealizata la bordulnaveiMare Nigrumimediatdupaprelevareaacesteia

( AP2K 2008)


Slide26 l.jpg

CAROTE DE FORAJ

CORETOMO

Tomografieclasicasi“dual-energy” a uneicarote de forajrealizata la bordulnaveiMare Nigrum

( AP2K 2008)


Slide27 l.jpg

CAROTE DE FORAJ

CORETOMO

Radioscopieclasicacarota de forajprelevata din MareaNeagra, cu magnificareaunor zone de interes, realizata la bordulnaveiMare Nigrum

( AP2K 2008)

27


Slide28 l.jpg

MICROTOMOGRAFIE

  • EXPERIMENT DE MICROTOMOGRAFIE “DUAL-ENERGY”

  • Detector: Hamamatsu 1280 fotodiodede 0.4mm latime;

  • X-ray: 160 kVp / 20W / 3µm patafocala;

  • Scanner: 4 translatii + 1 rotatie.

  • ( AP2K+INFLPR 2008)

ProiectC-Drealizat in parteneriat cu INFLPR


Slide29 l.jpg

MICROTOMOGRAFIE

1 cm

  • MICROTOMOGRAFIE “dual-energy”minerale (granati)

  • dimensiune pixel 40 μm sirespectiv 13 μm

  • ( AP2K 2008)

1 cm


Slide30 l.jpg

Densitate

Zefectiv

MICROTOMOGRAFIE

Zefectiv

Densitate

0.5 cm

  • MICROTOMOGRAFIE “dual-energy”mostrasupraconductor

    • dimensiune pixel 3 μm

  • ( AP2K 2008)


Slide31 l.jpg

MICROTOMOGRAFIE

  • MICROTOMOGRAFIE proba etalon realizataprinrulareasimultana a douafolii de 5 μm din Aursirespectiv Mylar.

    • dimensiune pixel 1,2 μm

  • ( AP2K 2008)

1 mm


Slide32 l.jpg

LOCALIZARE

ALGORITM de determinaredintr-o singuraproiectie 2D a pozitiei 3D a varfuluicateteruluipentruoperatiile de injectarecontrolata a celulelor STEM in inima

( AP2K 2007)


Slide33 l.jpg

LOCALIZARE

Rezultateleexperimentale ale aplicarii ALGORITMULUI de determinare a pozitieivarfuluicateteruluipentrupozitiileacestuia situate la 0º, 60º, 90º sirespectiv 180 º

( AP2K 2007)


Slide34 l.jpg

DUALTOMO

  • DUALTOMO - Instalatieportabilaautonoma de TomografiesiRadioscopie cu Raze X “dual-energy”

  • SursaRaxe X portabila: ICM (Belgia), 160 kV/ 0.5 mA, patafocala 0,7/0,5

  • Flat Panel detector (AP2K): 55 cm x 52cm, Detectori 0,4 mm, (optional detectori 100 μm sau 50 μm); Dimensiuni(cm): 80 x 54 x 8,5; Greutate (+acumulatori): 16 Kg;Autonomie: 1,5 ore; Conectare: cablu Ethernet sau wireless; Vitezascanare: 2,5 -10secunde/ imagine ;

  • Axe TranslatiesiRotatie : Translatieindependenta de 1,1 metripentrumasa de rotatiesisursa de Raze X; Suportmecanicindexatpentru Flat panel; Greutateproprie: 13 Kg;

  • Obiectinvestigat (maxime): Diametrul : 60 cm, Inaltime: 55 cm, Greutate: 50 Kg

  • ProiectC-Drealizat in parteneriat cu UNIVERSITATEA Bucuresti- Facultatea de Fizica

  • ( AP2K 2008-2009)


Slide35 l.jpg

DUALTOMO

  • DUALTOMO –Primeleexperimente

  • Indicator LPM

  • Radioscopiebagaj

  • ( AP2K Iunie-Iulie 2009)


Slide36 l.jpg

DIRECTII VIITOARE

Dezvoltareaunorfamilii de Sistemeportabile de tomografie/radioscopie cu raze X

Realizareauneifamilii de detectori 2D pentruaplicatii in imagistica cu Raze X

Studiiprivinddezvoltareaaplicatiilorbazatepetehnicile “phase contrast” si “dark field” in imagisticamedicalasiindustriala cu raze X

Combinareaimagisticii cu raze X pentrucarote de foraj cu analizalocala de compozitieprinflorescenta de Raze X simasuratori de permeabilitatemagnetica

Studiiprivindrealizareaunoralgoritmi de scanaresireconstructietomograficafaramiscare de rotatie cu aplicatii in domeniulcontroluluibagajelorsi CND

Extindereatehnicii “dual-energy” si “multi-energy” la energiiinalte (6-9 MeV) cu aplicatii in cargo screening

Realizareaunorechipamenteperformante de TomografiesiRadioscopie cu costuriredusedestinatelaboratoarelor de cercetare


Slide37 l.jpg

DIRECTII VIITOARE

Proiectul de rezervapentrusupravietuire in cazul, foarteprobabil de altfel, de reduceretotala a fondurilordestinateproiectelor de C-D :

ProiectC-Drealizat in parteneriat cu sotia


Slide38 l.jpg

VA MULTUMIM PENTRU ATENTIE !

In continuarevainvitamsavizitatiLaboratorului de Tomografiecomputerizata din cadrulFacultatii de Fizica

pentruprzentareaechipamentelor!

Pentrudetaliisuplimentare

varugamsavizitati

www.accent.ro

sausa ne contactati la

office@accent.ro