中国航天工业总公司航天工业行业标准
Q.J 3102-99
航天火工装置射线工业CT检验方法
1范围
1.1主题内容
设备与仪器、防护、检验程序和方法、检验后的处理等要求. 本标准规定了航天火工装置（以下简称火工装置）谢线工业CT无损检验的人员资格、
1.2适用范围
本标准适用于火工装置内部装药、结构缺陷、装配位置正确性等的y射线贯穿辐射式断层扫描成像无损检验.特别适用于直径大于2mm的导爆索内部装药的检验及结构复杂 的火工装置内部结构的检验.
2引用文件
GB8703-88辐射防护规定QJ833-84封印方法QJ2137-91航天火工装置生产试验安全技术规范 QJ2558A-97航天无损检测人员的资格鉴定与认证
3定义
3.1空间分辨率
在断层扫描图像中，按规定的信噪比，分辨被测物几何结构细节的能力.
3.2密度分辨率
反映工业CT机区分被测物断层图像对比度并间接反映被测物密度最小差别的能力.
3.3投影时间
由射线源强度、探测器与源的距离、准直器窗口尺寸及系统信噪比确定的单次采样时间.
3.4断层图像
被测断层对射线衰减特征值的二维分布图.
3.5图像象索
构成断层图像或有关影像的一个基本单元.
3.6准直器
将射线源发出的射线束限制或处理成所需形状的一种装置.用于减少散射，改善分辨率等.准直器分为前准直器和后准直器.前准直器限制射线源发射的射线方向和射束形状；后准直器将透射过被测物的射线束离散并衰减散射射线对探测器的影响.
3.7图像重建
根据所测断层对射线的衰减数据，获取描述物体断层衰减特征信息分布图像的计算过程.
3.8断层扫描
对被测断层进行辐射测量以获取图像重建所需数据的过程.
3.9探测器
将包容被测断层对射线衰减信息的辐射转换为电信号的一种换能器.
3.10探测器通道的一致性
由准直器、探测器和信号电路组成的探测器通道，在测试空气场时，通道输出信号之间的一致程度.
4一般要求
4.1人员资格要求
合格方可上岗. 按照QJ2558A的规定，检验人员应通过工业CT检验的技术和操作培训，并经考核
4.2主机室
主机室应清洁、无火源，有良好的通风及照明.温度、湿度应控制在设备说明书所要求的范围内.主机室有效面积应大于35㎡²，y谢线出束方向的墙体与y射线源的距离应大于
3m.辐射防护措施应符合GB8703的规定.
4.3控制室
控制室应尽量与主机室相邻，有防护墙与主机室隔离，有符合辐射防护安全的通道相连.室内应清洁、光线柔和，温度控制在20~25℃，相对湿度小于80%.信号接地应 符合说明书要求，有可靠的避雷设施.
4.4通讯设备
主机室与控制室之间，应配置专用通讯设备.
4.5监视系统
监视系统的摄像机应安装在主机室内视野好的位置，能清楚观察到辐射源开闭与被检工件，监视器安装于控制室内.
4.6辐射防护安全设备与措施
护设施，包括射线源工作场所应配备的辐射剂量仪器、辐射剂量报警器等.上述仪器必须 使用射线工业CT机，除了要求符合GB8703规定外，还必须具备辐射防护及安全保按有关规定检定；主机室的安全门开关与射线源的开关联锁；控制室与主机室应设置剂量报警指示信号.
4.7特殊安全规定
与火工装置有关的安全防护应符合QJ2137的规定.
4.8设备与仪器
的设备与仪器应周检合格并在有效期内.
5详细要求
5.1Y射线工业CT机
射线工业CT机的最大透照厚度及检验质量应能满足被检火工装置的检验要求.射线工业CT机包括Y射线源、机械扫描系统、探测器与数据采集系统、控制系统、计算机系统和图像输出设备等，如图1所示.
5.1.1Y射线源
透射式y射线源包括产生射线的放射性同位素、带控制功能的源容器和前准直器.
推荐采用比活度大、能量高的点源，如Co.源容器屏蔽层厚度应符合GB8703二级包装标准的要求，源的重复定位精度应小于源活性区直径的二十分之一.
图1Y射线工业CT机结构原理示意图
5.1.2机械扫描系统
机械扫描系统的运动自由度和精度应满足扫描测试要求.
5.1.3探测器与数据采集系统
探测器通道的一致性应大于95%.
数据采集系统将探测器获得的信号转换、收集、处理、存储在计算机中，供图像重建使用；其中单次采样时间可选.
5.1.4控制系统
控制系统实现工业CT机对扫描测试过程中机械运动的精确定位和采样时间控制，系统的逻辑控制，时序控制以及测试工作流程的顺序控制和系统各部分的协调，并担负系统的安全联锁控制.
5.1.5计算机系统
工业CT机必须具有优质的计算机系统资源，满足高速有效的数学运算能力、大容量的图像存储和归档要求，有专用的高分辨率及灰度级多的图像显示系统，足够的图像重建、处理、分析、测量等软件.系统扫描重建最大象素矩阵应大于或等于1024×1024.
5.1.6图像输出设备
工业CT机的图像一般用视频拷贝机或高质量的激光打印机输出.
5.2检验前准备
工业CT机应定期调校，定期调校后至少应进行空间分解率、密度分辩率、系统自检、探测器通道的一致性等性能测试.
5.2.1测试空间分辨率
用以下方法之一测试空间分辨率，应高于0.5mm或1Lp/mm.
5.2.1.1用图2a所示的圆孔测试卡（简称孔卡），测试观察图像能清楚分辨出最小孔的直径值，作为工业CT机的空间分辨率.孔卡的厚度大于被测断层厚度的两倍，最小孔的 直径应小于0.5mm，孔的行距大于相邻行最大孔间距.
图2a空间分辨率测试卡（孔卡）示意图图2b空间分辨率测试卡（条卡）示意图/-缝长；d-缝宽及条宽；h-条高度
d-孔径：s-孔间距（2d）；/-行间距；h-卡那度
5.2.1.2用图2b所示的条形测试卡（简称条卡），测试观察图像能清楚分辨的最小条纹 的尺寸，并折算为每毫米的线对数（Lp/mm），作为工业CT机的空间分辨率.
上述两种测试卡均用高密度材料制作.
5.2.2测试密度分辨率
按以下方法测试密度分辨率，应达到4%（Φ3mm范围）.
5.2.2.1如图3所示的密度测试卡，在断层厚度内，采用一种材料与空气组成的比例差别而形成的平均体密度差别作为密度分辨率测试的依据.这种存在密度差别的区域应有相 应的面积要求.这时测试的对比度分辨率正比于密度分辨率.
图3密度测试卡
D-密度测试卡外径：d-凹槽或凸台直径；h--断层厚度：h-凹權的探度或凸台的高度
5.2.2.2当扫描测试的断层厚度为h，凹槽的深度或凸台的高度为△h时，只要射束切片 厚度完全包容了凹槽或凸台（最好位于中心），可通过公式1或公式2计算出凹槽或凸台部位通过断层扫摘的平均体密度与基体材料的体密度差的相对值：
P1 .（1）
式中：6一密度分辨率；
h一凹槽的深度或凸台的高度，mm；P一基体材料的体密度，gcm；
h断层厚度，mm；
p-断层厚度内有凹槽或凸台对应区域（基体材料和空气际）的平均体密度，g/cm.
相对值.采用不同凹槽的深度或凸台的高度△h的密度卡就可测试出密度分辨率. 在断层厚度一定的情况下，改变凹糟的深度或凸台的高度△h就可以改变密度差的
5.2.3系统自检
工业CT机开机后自动进行自检，操作人员应注意显示的自检结果，并作相应处理.
5.2.4测试探测器通道的一致性
以调整探测器通道的灵敏度来调整通道的一致性，通道的一致性应满足5.1.3条的要
