浅谈工业CT未来的发展方向

自1967年第一台实验室CT被发明以来，CT已经被用于医学检测、工业无损检测、科学研究等方方面面。这里我们简单介绍一下工业CT。

临床CT经历了多代发展，目前主流的临床医学CT大多采用多排探测器结构，其扫描方式一般为单圆扫描和螺旋扫描。 

图1 临床CT结构（图片来自于网络）

医学CT的检测对象是人（人与人的结构差别并不大），其发展的重点是缩短扫描时间，降低病人辐照剂量。而工业CT的检测对象是千变万化的，这也为工业CT技术的发展提出了更多的要求。

受射线源和探测器技术的限制，CT系统的射线能量与CT系统的空间分辨率往往是矛盾的。下图展示的是不同类型的CT系统所处的能量和分辨率范围。这里将临床CT之外的CT系统统称为工业CT。

图2 CT系统的能量与空间分辨率

我们还可以按照扫描方式对工业CT进行分类：

• 传统扫描方式

传统扫描方式的特点是中心射线始终与样品的旋转轴垂直。采用高精度样品转台，结合微焦点射线源和小像素探测器，可以获得亚微米级的空间分辨率。（关于纳米CT，我们后续将单独介绍。）

图3 传统工业CT结构（图片来自于网络）

• 层析成像

• 自由轨迹扫描

在有些应用场景中，样品相对于射线源-探测器无法完成理想轨迹的扫描。只能因地制宜，在允许的条件下设定扫描轨迹，以机械臂CT为代表。

图4 机械臂CT

工业CT的发展方向

以前工业CT仅在国防、航空、航天、科研等少数领域使用。随着制造业的发展，对制造工艺和产品质量的要求不断提高，工业CT的应用已经渗入到各个行业。如汽车、锂电、电子、安检等。工业CT产品价格的下降，也加速了其普及的速度。

我们认为工业CT技术正在经历如下转变：

• 从通用型仪器向专用型设备的转变

用于产品质量检测的工业CT，用户往往只关心某种具体的缺陷或指标。需要针对用户的需求，开发定制功能。

• 离线设备向在线设备的转变

由于CT需要采集大量的数据，如果同时要求其具有较高的分辨率，其扫描时间较长，往往仅能用于产品的抽检。与产线紧密结合的快速、自动、智能的工业CT将是未来发展的重要方向。

众多行业的不同需求，无疑为工业CT厂商提出了巨大的挑战。随着探测器、射线源等核心器件的国产突破，国产化CT设备正在破局。同任何行业一样，国产设备的发展离不开用户的支持。

相信我们的选择和努力一定会改变些什么！

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