1 / 38

CUPRINS SCURT ISTORIC - RADIOSCOPIE SI TOMOGRAFIE CU SURSE GAMA TEHNICA “DUAL-ENERGY” IN RADIOSCOPIA SI TOMOGRA

Tehnici de vizualizare , analiza si identificare materiale in Radioscopia si Tomografia cu Raze X “dual-energy” cu aplicatii in domeniul Securitatii si al Controlului Nedistructiv ACCENT PRO 2000 S.R.L. (AP2K - www.accent.ro) Mihai IOVEA. 1. CUPRINS

zubaida
Download Presentation

CUPRINS SCURT ISTORIC - RADIOSCOPIE SI TOMOGRAFIE CU SURSE GAMA TEHNICA “DUAL-ENERGY” IN RADIOSCOPIA SI TOMOGRA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Tehnici de vizualizare, analizasiidentificaremateriale in RadioscopiasiTomografia cu Raze X “dual-energy” cu aplicatii in domeniulSecuritatiisi al ControluluiNedistructiv ACCENT PRO 2000 S.R.L. (AP2K - www.accent.ro) MihaiIOVEA 1

  2. CUPRINS • SCURT ISTORIC - RADIOSCOPIE SI TOMOGRAFIE CU SURSE GAMA • TEHNICA “DUAL-ENERGY” IN RADIOSCOPIA SI TOMOGRAFIA CU RAZE X • “TOMOEXP” – EXPERIMENTE IN DOMENIUL IDENTIFICARII EXPLOZIVILOR • ALGORITM DE RECONSTRUCTIE TOMOGRAFICA NEROTATIONALA • “CORETOMO” - ANALIZA CAROTE DE FORAJ • LOCALIZAREA 3D A POZITIEI CATETERULUI • MICROTOMOGRAFIE “DUAL-ENERGY” • “DUALTOMO” - ECHIPAMENT PORTABIL AUTONOM DE TOMOGRAFIE SIRADIOSCOPIE CU RAZE X • DIRECTII VIITOARE 2

  3. Scurtistoric AP2K TOMORAY Primul Tomograf Industrial “dual-energy” Sursa gama Ir192 (20Ci) ( ICPE 1992) Primul Tomograf Industrial cu sursagama din tara Sursagama Cs 137 (2 Ci) (ICPE 1989) RAY- DENSIMAT Masurarea densitatii cu precizie ridicata ( 0,5 – 1,5 %) (ICPE – 1994) TOMORAY Identificarea materialelor (ICPE-1995) 3

  4. Scurtistoric AP2K Trunchi de salcie Diametrul: 155 mm Pixel: 0.4 mm (ICPE 1995) Rotor motor asincron Diametrul: 90 mm Pixel: 0.4 mm (ICPE 1994)

  5. Scurtistoric AP2K TOMORAY Tomograme 2D si 3D (ICPE 1995) 5

  6. Tehnica “dual-energy” Detector energie inalta Detector energiejoasa X-Ray Detector I0 (kvp1) IT (kvp1) µ H µ I0 It I0 (kvp2) IT (kvp2) L d L H Atenuator “Dual –energy” la douavalorikVp “Dual – energy” simultan cu doidetectori

  7. Tehnica “dual-energy” Tomografie“dual–energy” Radioscopie“dual–energy” µL =  × [ aL×(Zeff)k + bL× Zeff+ cL] µH =  × [aH× (Zeff)k + bL× Zeff+ cH] ln (I0 / It)L = d××[ aL×(Zeff)k + bL×Zeff+ cL] ln (I0 / It)H = d××[aH× (Zeff)k + bL×Zeff+ cH] Zeff; Greutatea Zeff;  (Densitatea)

  8. Tehnica “dual-energy” Detector de raze X Planulsectiuniitomografice Obiect investigat Generator Raze X Radioscopie Tomografie Fan Beam Vedere laterala Vedere de sus

  9. Tehnica “dual-energy” Tomografie “dual-energy” Distributiamaterialelorconstituiente in RadioscopiasiTomografia cu raze X “dual-energy” ( AP2K 2003-2007) Radioscopie “dual-energy”

  10. Tehnica “dual-energy” Tehnica “dual-energy” in Tomografiacu raze X aplicata la identificareamaterialelor ( AP2K 2003-2007) 10

  11. TOMOEXP • “TOMOEXP” - Echipament de Radioscopie si Tomografie cu Raze X “dual-energy” dedicat experimentelor privind identificarea explozivilorsi dezvoltarea de aplicatiiin NDT • 160 kV / 3 mA, monobloc; • 2x240 fotodiode (1,5 mm) cu scintilatori in montaj “dual-energy” sau 1 x 1280 fotodiode (0,4 mm) cu scintilatori; • Dimensiuni maxime obiect investigat: diametru: 40 cm, inaltime: 50 cm; greutate : 50 Kg • (AP2K 2002-2007) 11

  12. Zeff si Densitatea DensitateasiNumarul Atomic Effective (Zefectiv) pentruexplozivisi diverse materiale

  13. Simulanti etalon Pentruverificareacalibrarilor in RadioscopiasiTomografia “dual-energy” s-au utilizatetaloane/simulanti de materialeexplozivedestinatetestariisistemelor de detectie cu Raze X, concept dezvoltat la Lawrence Livermore National Laboratorysiproduse de firmaXM Division of VanAken Int. - USA

  14. CalibrareaTomografiei “Dual-energy” Curba de calibrare in Densitate Masurarea Zeffsi a Densitatii cu o eroaremaibuna de ± 3% ! Curba de calibrare in Zeff Masurareaetaloanelor in Tomografia “dual-energy” dupacalibrareasistemului( AP2K 2003 -2007) 14

  15. Masurarea Zeff cu o eroaremaibuna de ± 2% ! ValorileDensitatiisiZefectivpentrusimulantii de explozivi

  16. Radioscopie clasica Parfum Sapun Pasta de dinti Deodorant Simulantexplosiv Carte Camera foto Cola Pantof Radioscopie clasica a bagajului de test ( AP2K 2003 -2007) 16

  17. Radioscopie “dual-energy” ε(%) Zeff Material ε(%) Zeff Material Identificareamaterialelor in Tomografia cu Raze X pa bazamasurariiNumarului Atomic Efectivsi a Densitatiiprinmetoda “dual-energy” ( AP2K 2003-2007) 17

  18. Tomografie “dual-energy” Tomograma in densitate Tomograma in Zeff Tomograme“dual-energy” in valoriZeff si Densitate Rata extrem de scazuta de alarme FALS POZITIVE ! 18

  19. Algoritm reconstructie Generator Raze X Translatie Translatie Detectori liniari Banda bagaje Detector “Flat panel” Latime maxima obiect Studii privindrealizareaunoralgoritmi de reconstructietomografica care nu necesitascanareaprinmiscare de rotatie, bazatidoarpesimplatranslatie a obiectului ( AP2K 2007-2009)

  20. Generator Raze X Fascicol de raze X in evantai Ultimapozitie a obiectului Prima pozitie a obiectului Principiul algoritmului • Obiectulinvestigat(reprezentatprintr-o matrice 2D) estetranslatatprinfascicolul de radiatiicolimatin forma de evantai; • Practicobiectulestetranslatatcontinuuiarimaginile se achizitioneazasuccesiv la distante de un pas. • Fiecareimagine reprezinta o proiectiein cadrulalgoritmului; Pasi de translatie Detector liniar de radiatii X Algoritm reconstructie

  21. Matricea: 40 x 40 Pixel: 4 mm pixel 50 pasix 6.3 mm/pas 470 mm 800 detectori x 0.8 mm latime Algoritm reconstructie Test simulat 1 Primelerezultateale algoritmuluiiterativobtinute cu date simulate Parametrigeometriei de expunere Obiectulsimulatcontinesaptematerialediferiteavandurmatoarelevalori ale coeficientului de atenuare: 0.2 cm-1, 0.25 cm-1,0.35 cm-1,0.4 cm-1,0.5 cm-1,0.6 cm-1 sirespectiv 0.7 cm-1Zgomot statistic: ± 2 %Imprastierea: 5 %Numarul de proiectii(pasi): 50Duratauneiiteratii: < 7 seconds ( AP2K 2007-2009)

  22. Matrice: 40 x 40 Pixel: 4 mm 150 pasi x 2.1 mm/step 470 mm 800 detectori x 0.8 mm latime Algoritm reconstructie Test simulat 2 OBSERVATII: -Pentruvizualizareaconvergenteisuntprezentatesi date intermediare din prima iteratie - Se remarcaabilitateaalgoritmului de a reconstrui rapid obiecte quasi-omogene Parametrigeometriei de expunere ObiectulsimulatreprezintapozaluiNinu(metis 14 ani / 42 Kg) in reprezentareavalorilorcoeficientilor de atenuarescalati la valoarea maxima de 1 cm-1 Zgomot statistic: ± 1 %Imprastirea: 12 %Numarul de proiectii(pasi): 150Duratauneiiteratii: 30 secundeDim. matrice: 40x40

  23. Matrice: 50 x 50 Pixel: 2.54 mm 220 pasi x 1.125 mm/pas 470 mm 1.5 gr/cm3 240 detectorsi x 1.5 mm latime 2.2 gr/cm3 1.2 gr/cm3 Algoritm reconstructie Date experimentale OBSERVATIE Tomogramaobiectului real esteputernicdistorsionatadatoritanealinierilorsistemuluisidimensiuniimari a peteifocale (1,8 mm). Geometria de expunere Obiectulestecompus din treimaterialeorganiceavandurmatoareledensitati: 1.2 gr/cm3,1.5 gr/cm3 sirespectiv 2.2 gr/cm3. Numarul de Proiectii(pasi): 220Timpulrulare o iteratie: 52 seconds Matricea de reconstructie: 50 x 50Timpul de achizitie: 20 seconds

  24. CAROTE DE FORAJ • CORETOMO • Instalatie de deTomografie/ • Radioscopiededicataanalizeicarotelor de foraj • simineralelor • 160 kV/ 3mA • 2 x 240 detectori “dual-energy” • Dim. carote: 1oo cm x 15 cm /10Kg • ( AP2K 2005-2007) CORETOMO se poateinstala in laboratorsau la bordul \navei de cercetari maritime Mare NigrumapartinindInstitutului GEOECOMAR ProiectC-Drealizat in parteneriat cu Fac. de FizicaBucurestisiGEOECOMAR 24

  25. CAROTE DE FORAJ CORETOMO Radioscopieclasicasi“dual-energy” a uneicarote de forajrealizata la bordulnaveiMare Nigrumimediatdupaprelevareaacesteia ( AP2K 2008)

  26. CAROTE DE FORAJ CORETOMO Tomografieclasicasi“dual-energy” a uneicarote de forajrealizata la bordulnaveiMare Nigrum ( AP2K 2008)

  27. CAROTE DE FORAJ CORETOMO Radioscopieclasicacarota de forajprelevata din MareaNeagra, cu magnificareaunor zone de interes, realizata la bordulnaveiMare Nigrum ( AP2K 2008) 27

  28. MICROTOMOGRAFIE • EXPERIMENT DE MICROTOMOGRAFIE “DUAL-ENERGY” • Detector: Hamamatsu 1280 fotodiodede 0.4mm latime; • X-ray: 160 kVp / 20W / 3µm patafocala; • Scanner: 4 translatii + 1 rotatie. • ( AP2K+INFLPR 2008) ProiectC-Drealizat in parteneriat cu INFLPR

  29. MICROTOMOGRAFIE 1 cm • MICROTOMOGRAFIE “dual-energy”minerale (granati) • dimensiune pixel 40 μm sirespectiv 13 μm • ( AP2K 2008) 1 cm

  30. Densitate Zefectiv MICROTOMOGRAFIE Zefectiv Densitate 0.5 cm • MICROTOMOGRAFIE “dual-energy”mostrasupraconductor • dimensiune pixel 3 μm • ( AP2K 2008)

  31. MICROTOMOGRAFIE • MICROTOMOGRAFIE proba etalon realizataprinrulareasimultana a douafolii de 5 μm din Aursirespectiv Mylar. • dimensiune pixel 1,2 μm • ( AP2K 2008) 1 mm

  32. LOCALIZARE ALGORITM de determinaredintr-o singuraproiectie 2D a pozitiei 3D a varfuluicateteruluipentruoperatiile de injectarecontrolata a celulelor STEM in inima ( AP2K 2007)

  33. LOCALIZARE Rezultateleexperimentale ale aplicarii ALGORITMULUI de determinare a pozitieivarfuluicateteruluipentrupozitiileacestuia situate la 0º, 60º, 90º sirespectiv 180 º ( AP2K 2007)

  34. DUALTOMO • DUALTOMO - Instalatieportabilaautonoma de TomografiesiRadioscopie cu Raze X “dual-energy” • SursaRaxe X portabila: ICM (Belgia), 160 kV/ 0.5 mA, patafocala 0,7/0,5 • Flat Panel detector (AP2K): 55 cm x 52cm, Detectori 0,4 mm, (optional detectori 100 μm sau 50 μm); Dimensiuni(cm): 80 x 54 x 8,5; Greutate (+acumulatori): 16 Kg;Autonomie: 1,5 ore; Conectare: cablu Ethernet sau wireless; Vitezascanare: 2,5 -10secunde/ imagine ; • Axe TranslatiesiRotatie : Translatieindependenta de 1,1 metripentrumasa de rotatiesisursa de Raze X; Suportmecanicindexatpentru Flat panel; Greutateproprie: 13 Kg; • Obiectinvestigat (maxime): Diametrul : 60 cm, Inaltime: 55 cm, Greutate: 50 Kg • ProiectC-Drealizat in parteneriat cu UNIVERSITATEA Bucuresti- Facultatea de Fizica • ( AP2K 2008-2009)

  35. DUALTOMO • DUALTOMO –Primeleexperimente • Indicator LPM • Radioscopiebagaj • ( AP2K Iunie-Iulie 2009)

  36. DIRECTII VIITOARE Dezvoltareaunorfamilii de Sistemeportabile de tomografie/radioscopie cu raze X Realizareauneifamilii de detectori 2D pentruaplicatii in imagistica cu Raze X Studiiprivinddezvoltareaaplicatiilorbazatepetehnicile “phase contrast” si “dark field” in imagisticamedicalasiindustriala cu raze X Combinareaimagisticii cu raze X pentrucarote de foraj cu analizalocala de compozitieprinflorescenta de Raze X simasuratori de permeabilitatemagnetica Studiiprivindrealizareaunoralgoritmi de scanaresireconstructietomograficafaramiscare de rotatie cu aplicatii in domeniulcontroluluibagajelorsi CND Extindereatehnicii “dual-energy” si “multi-energy” la energiiinalte (6-9 MeV) cu aplicatii in cargo screening Realizareaunorechipamenteperformante de TomografiesiRadioscopie cu costuriredusedestinatelaboratoarelor de cercetare

  37. DIRECTII VIITOARE Proiectul de rezervapentrusupravietuire in cazul, foarteprobabil de altfel, de reduceretotala a fondurilordestinateproiectelor de C-D : ProiectC-Drealizat in parteneriat cu sotia

  38. VA MULTUMIM PENTRU ATENTIE ! In continuarevainvitamsavizitatiLaboratorului de Tomografiecomputerizata din cadrulFacultatii de Fizica pentruprzentareaechipamentelor! Pentrudetaliisuplimentare varugamsavizitati www.accent.ro sausa ne contactati la office@accent.ro

More Related