Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาระบบสแกนสำหรับการคำนวณสร้างภาพโทโมกราฟีโดยใช้เทคนิคการกระเจิงของรังสีแกมมา

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Development of a computed tomography scanning system using gamma-ray scattering technique

Year (A.D.)

2004

Document Type

Thesis

First Advisor

สมยศ ศรีสถิตย์

Second Advisor

อรรถพร ภัทรสุมันต์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

นิวเคลียร์เทคโนโลยี

DOI

10.58837/CHULA.THE.2004.1217

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาระบบสแกนสำหรับการคำนวณสร้างภาพโทโมกราฟีโดยใช้เทคนิคการกระเจิงของรังสีแกมมา ซึ่งใช้ประโยชน์ในการตรวจสอบโดยไม่ทำลาย โดยออกแบบให้ระบบสแกนสามารถเก็บข้อมูลโปรไฟล์ของรังสีแกมมา แล้วนำข้อมูลที่ได้ไปสร้างภาพตัดขวางของชิ้นงาน ระบบที่พัฒนาขึ้นนี้ประกอบด้วยต้นกำเนิดรังสีแกมมาอเมอริเซียม-241 ความแรงรังสี 100 มิลลิคูรี หัววัดรังสีแกมมาแบบซินทิลเลชันชนิดโซเดียมไอโอไดด์ (ทัลเลียม) ขนาด 2 นิ้ว x 2 นิ้ว จัดระบบวัดรังสีโดยมีอุปกรณ์บังคับลำรังสีให้เป็นลำแคบ ขนาดลำรังสี 2 มิลลิเมตร เก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่องด้วยเครื่องวิเคราะห์แบบช่องเดี่ยวที่ควบคุมการทำงานโดยไมโครคอมพิวเตอร์ผ่านวงจรเชื่อมโยงสัญาณ โดยการคำนวณสร้างภาพนั้นใช้เทคนิคสร้างภาพแบบคอนโวลูชัน แบคโปรเจคชัน ระบบนี้สามารถใช้กับชิ้นงานที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 20 เซนติเมตรและหนักไม่เกิน 2 กิโลกรัม สำหรับขีดความสามารถในการสแกนเก็บข้อมูลโปรไฟล์จากชิ้นงานทดสอบมีขนาด 16 ซม. x 16 ซม. ซึ่งจำนวนโปรไฟล์ที่เพียงพอต่อการคำนวณสร้างภาพนั้นเท่ากับ 50 โปรไฟล์ มุมที่หมุนเปลี่ยนไปทีละ 7.2 องศา ระยะห่างระหว่างเรย์ซัมของการเคลื่อนที่นั้นเท่ากับ 2 มิลลิเมตร ใช้เวลาในการเก็บข้อมูล ประมาณ 12 ชั่วโมง ข้อมูลโปรไฟล์ที่เก็บได้จะอยู่ในหน่วยความจำของเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์อย่างอัตโนมัติ เพื่อนำไปคำนวณสร้างภาพโทโมกราฟีต่อไป จากการทดสอบด้วยชิ้นงานทดสอบต่างๆ พบว่าการคำนวณสร้างภาพโทโมกราฟีจากเทคนิคการกระเจิงของรังสีแกมมาให้ภาพที่มีผลตอบสนองต่อชิ้นงานที่เป็นธาตุเบาดีกว่าธาตุหนัก โดยมีค่ารีโซลูชันประมาณ 1 เซนติเมตร

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The purpose of this research is to develop the scattering technique for computed tomography which would be useful for nondestructive inspection by development of a gamma-ray scattering scanning system for reconstruction of the specimens. This system consists of a 100 mCi Am-241 gamma-ray source. A 2" x 2" NaI(Tl) scintillation detector with 2 mm beam diameter and a single channel analysis (SCA) were used in measuring the scattered photons. The data acquisition system was continuously controlled by a microcomputer via the interface card. In particular the reconstruction uses the convolution filter back projection technique. The maximum dimension and weight of the specimen that could be tested by this system were 20 cm in diameter and 2 kg respectively. The capability of a scanning system can be used for 16 cm x 16 cm specimens. The number of profile needed for an acceptable reconstruction is 50, and the interval of projection angles is 7.2 degree. The interval of ray-sums is 2 mm. When the collection time ofeach ray-sum is set to 5 sec, the collection time to require for a CT image is about 12 hours. The collected profile data are stored in the microcomputer memory for reconstruction of CT image. From the test specimens, it was found that the obtained CT images from gamma-ray scattering technique were improved with light element better than heavy element and the resolution was approximately 1 cm.

Link to Full Text

Share

COinS