研究目的
研究准脆性硅酸盐基复合材料在三点弯曲载荷下裂纹形成与扩展的原位断层扫描监测。
研究成果
将采用快速读出技术的像素化光子计数探测器应用于配备商用X射线管的实验室系统后，其获取速度可与同步辐射装置相媲美。通过滑动窗口算法对采集图像进行束硬化校正的新方法已成功应用。该仪器设备与方法在观测准脆性材料中裂纹萌生与扩展的快速过程时得到了验证。
研究不足
该研究受限于CdTe像素化探测器响应随时间变化以及所获分辨率相对较低，导致微裂纹难以可视化。
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使用CdTe像素化探测器进行实时快速X射线断层扫描——在力学测试中的应用
DOI：10.1109/TNS.2018.2873830
期刊：IEEE Transactions on Nuclear Science
出版年份：2018
更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要：
快速断层扫描测量目前仍几乎完全局限于同步辐射装置领域。然而，X射线成像仪器的最新进展使研究人员即使在实验室条件下使用标准X射线源也能进行延时计算机断层扫描（4D-CT）。因此，可以监测具有较高X射线衰减特性的材料内部快速时变过程。本文描述了准脆性硅酸盐基复合材料在三点弯曲载荷下裂纹形成与扩展的原位断层监测：当持续增加载荷引发裂纹萌生与扩展时，对包含试样感兴趣区域（ROI）的三维CT体进行历时成像，从而形成动态体积数据集。该断层扫描系统单次全角度扫描（含400个投影）仅需50秒的采集时间，使其成为全球最快的断层扫描系统之一。所得可视化结果提供了关于低密度材料区域内渐进裂纹扩展的定性信息，差分图像则能显示裂纹随时间变化的空间取向。通过采用多种束硬化校正方法，这些结果还进一步用于图像质量的定量分析。
作者：
Ivana Kumpová，Michal Vopálensky，Tomá? Fíla，Daniel Kyty?，Daniel Vav?ík，Martin Pichotka，Jan Jak?bek，Zbyněk Ker?ner，Ji?í Klon，Stanislav Seitl
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