پياده سازي مقطع‌نگاري رايانه‌اي نوتروني (nCT) با روش بازسازي تصاوير FBP در راكتور تحقيقاتي تهران

mplementation of the neutron computed tomography by means of Filtered-back Projection algorithm in Tehran Research Reactor

تصويربرداري مقطع‌نگاري رايانه‌اي نوتروني، يكي از روش‌هاي تصويربرداري سه بعدي نوين و با دقت بالا براي بازرسي و آزمون غيرمخرب مواد و قطعات است. تصوير حجمي ايجادشده توسط اين روش، براي بررسي ساختار داخلي، شناسايي عيوب و سنجش كيفيت نمونه‌هاي مورد آزمون بسيار كارآمد است. در اين تحقيق، پياده‌سازي مقطع‌نگاري رايانه‌اي نوتروني با روش بازسازي تصاوير FBP در راكتور تحقيقاتي تهران براي اولين بار در كشور مورد مطالعه قرار گرفته است. سامانه شامل سيستم داده‌برداري تجربي، سيستم اتوماسيون يكپارچه تصويربرداري ديجيتال، پردازش و بازسازي تصوير با روش FBP و نمايش سه بعدي از حجم نمونه طراحي و راه‌اندازي گرديده است. نمونه مورد آزمون در ميدان حاصل از باريكه نوتروني، به صورت نيم‌صفحه‌اي چرخانده و تعداد 360 پروجكشن دو بعدي تصويربرداري شده است. تصاوير پروجكشن با استفاده از نرم‌افزار MuhRec پيش‌پردازش و تصاوير مقطع‌نگاري با استفاده از الگوريتم FBP بازسازي شده‌اند. براساس نتايج، كيفيت تصاوير حاصل از بازسازي مناسب ارزيابي مي‌شود. عيوب داخلي نمونه با توجه به بيشينه قدرت تفكيك مكاني سامانه در حدود µm 200، قابل تشخيص مي‌باشند.

Neutron Computed Tomography (nCT) is proposed as one of the modern and high accuracy 3-dimensional imaging modalities of nondestructive testing of the materials and components. Volumetric rendering and representation capability of tomographic imaging has many advantages for interrogating the internal structures, defect detection and quality testing of objects. Implementation of Filtered Back-Projection (FBP) reconstruction method for nCT facility at Tehran Research Reactor has been investigated in this study. The facility consists of experimental data acquisition system, integrated automation digital imaging system, image processing, FBP reconstruction, and 3D visualization softwares. Test subject was turned within the neutron radiation field at half screen and 360 two-dimensional projections were acquired through data acquisition. Preprocessing was performed on projections and tomographic images of subject were reconstructed using MuhrRec software and FBP algorithm. The results were indicated that reconstructed images have appropriate quality. Internal defects were recognizable having dimensions above the maximum spatial resolution of the facility (~200 µm).