蔡司工業(yè)CT（Industrial CT）是工業(yè)中使用的核成像技術(shù)。 它的基本原理基于被檢測(cè)物體中輻射的衰減和吸收特性。 相同的材料對(duì)輻射的吸收能力和材料性能一樣。 因此，利用放射性核素或其他輻射源的發(fā)射，X射線或γ射線的能量和強(qiáng)度，檢測(cè)器可以接收被檢測(cè)物體的衰減模式以及物體的分布，并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示內(nèi)部信息處理的詳細(xì)信息， 圖像重建技術(shù)，以圖像顯示的形式。 蔡司工業(yè)CT設(shè)備的基本工作過(guò)程如下：設(shè)置設(shè)備的掃描參數(shù)，打開X射線進(jìn)行掃描，將樣品旋轉(zhuǎn)360°，同時(shí)探測(cè)器不斷接收X射線圖像。 原理圖如圖2-1和圖2-2所示。 

圖2-1 工業(yè)CT工作原理

為了獲得斷層圖像重建所需要的數(shù)據(jù)(計(jì)數(shù)和1值),必須對(duì)被檢物進(jìn)行掃描，按獲取數(shù)據(jù)方式的不同,CT技術(shù)已發(fā)展了五個(gè)階段,即五代CT掃描方式。

第一代CT使用單源(一條射線)單探測(cè)器系統(tǒng)，系統(tǒng)相對(duì)于被檢物作平行步進(jìn)式移動(dòng)掃描以獲得N個(gè)投影值(1值),被檢物則按M個(gè)分度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，被檢物僅需轉(zhuǎn)動(dòng)180%。第一代CT機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、圖像清晰,但檢測(cè)效率低，在工業(yè)CT中已經(jīng)很少采用。

第二代CT是在第代CT基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。使用單源小角度扇形射線束多探頭，射線扇束角小、探測(cè)器數(shù)目少，因此扇束不能全包容被檢斷層,其掃描運(yùn)動(dòng)除被檢物作M幾個(gè)分度旋轉(zhuǎn)外，射線扇束與探測(cè)列架還要一起相對(duì)于被檢物作平移運(yùn)動(dòng)。在至全都覆蓋被檢物，得到所需的成像數(shù)據(jù)。

第三代CT是單射線源，具有大扇角、寬明束、全包容被檢斷面的掃描方式。對(duì)應(yīng)寬扇束有幾個(gè)探測(cè)器，保證一次分度取得八個(gè)投影計(jì)數(shù)和1值，被檢物僅作M個(gè)分度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第三代CT運(yùn)動(dòng)單一、好控制、效率高，理論上被檢物只需旋轉(zhuǎn)一周即可檢測(cè)一個(gè)斷面。

第四代CT也是一種大扇角全包容、只有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的掃描方式，由相當(dāng)多的探測(cè)器形成固定圓環(huán)，僅由輻射源轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)掃描。其特點(diǎn)是掃描速度快、成本高，僅在醫(yī)用CT上使用，在工業(yè)CT中一般不采用。

第五代CT是一種多源多探測(cè)器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)與生產(chǎn)控制系統(tǒng)，其輻射源與探測(cè)器按120°分布，工件與輻射源到探測(cè)器間不作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，僅有管子沿軸向的快速分層運(yùn)動(dòng)。

目前工業(yè)上所使用的基本上都是第三代CT。

三、 實(shí)際應(yīng)用案例分析
由于目前工業(yè)CT的射線源的焦點(diǎn)尺寸已經(jīng)能夠達(dá)到納米級(jí)別，眾所周知，圖像的分辨率與射線源的焦點(diǎn)尺寸有著直接的關(guān)系，焦點(diǎn)尺寸越小，圖像所能達(dá)到的分辨率越高，圖像質(zhì)量越好，目前的CT設(shè)備的射線源焦點(diǎn)尺寸能夠達(dá)到最小800nm，如圖3-1、圖3-2所示。正因?yàn)槿绱?，可以用于短纖維、玻璃纖維和碳纖維等復(fù)合材料樣品的高分辨率掃描，獲得樣品內(nèi)部的材料分布、缺陷特征和尺寸等信息，并且能夠定量定性的分析出材料內(nèi)部的缺陷尺寸、缺陷占比、夾雜提取及纖維方向等。