微納CT系統(tǒng)掃描方法研究.pdf

1、為滿足科學(xué)研究和生產(chǎn)實際的需要,工業(yè)CT分辨率的要求正向微米級甚至納米級尺度發(fā)展,CT系統(tǒng)的成像精度和檢測效率要求越來越高,超高精度的掃描系統(tǒng)研制是微納CT儀開發(fā)的子項之一。掃描系統(tǒng)的精度直接影響圖像重建質(zhì)量和測量精度,掃描系統(tǒng)的價格直接影響儀器的成本。本文針對微納CT的掃描方法進行研究,以達到保證精度降低成本的目的。
　　論文介紹了微納CT的發(fā)展?fàn)顩r、系統(tǒng)原理以及應(yīng)用領(lǐng)域,詳細分析了二維CT掃描方式和三維CT掃描方式的原理和優(yōu)缺

2、點,針對目前工業(yè)無損檢測和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)Ρ粰z測對象尺寸、成像精度和圖像重建質(zhì)量等指標(biāo)更高的需求,提出了一種全新的微納CT靜態(tài)掃描方法。
　　微納CT靜態(tài)掃描方法采用線陣列射線源的分時掃描技術(shù),取代傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)動來獲取不同角度數(shù)據(jù),實現(xiàn)被檢對象在靜止?fàn)顟B(tài)下的掃描;不僅消除了機械傳動對系統(tǒng)精度的影響,而且可縮短掃描時間,提高CT掃描圖像精度。但是該掃描方法要求極高的轉(zhuǎn)臺重復(fù)定位精度和掃描同步控制精度。由于靜態(tài)掃描幾何位置的非對稱非均勻特

3、點,CT系統(tǒng)只能在有限角度范圍內(nèi)獲取投影數(shù)據(jù),針對有限角重建問題論文進行了詳細的分析和介紹。
　　目前線陣列射線源還處于研究階段,沒有成熟的技術(shù)產(chǎn)品,所以模擬線陣列射線源分時掃描成為了實現(xiàn)靜態(tài)掃描方法的又一關(guān)鍵和難點。針對這一難題,本文設(shè)計了高精度微位移定位平臺來控制單焦點 X射線源平移掃描運動,模擬線陣列射線源的分時掃描。定位平臺采用混合驅(qū)動方式,直線電機驅(qū)動粗定位子平臺,壓電陶瓷驅(qū)動精定位子平臺。首先對粗定位平臺建模仿真,仿真