سی تی اسکن صنعتی

مقطع نگاری رایانه ای یا برش نگاری رایانه ای یا توموگرافی رایانه ای صنعتی ( به انگلیسی: Industrial Computed Tomography ) یا به اصطلاح سی تی اِسکَن صنعتی، روشی نوین است که در تشخیص عیوب مواد و علم اندازه گیری کاربرد فراوانی دارد. در این روش، ماده به صورت لایه به لایه برانداز ( اسکن ) می شود و بدین ترتیب بخش های درونی آن نیز برای محققان قابل رؤیت می گردد. این روش برای قطعات مختلف صنعتی از جمله فلزات کاربرد دارد.
پایه های ریاضی مقطع نگاری رایانه ای به ابتدای قرن بیستم بازمی گردد. کاربرد عملی این روش در دهه ۶۰ میلادی بنیان گذارده شد. در سال ۱۹۶۳، آلن کرماک از دانشگاه تافتز از افرادی بود که نخستین بار نظریه یک سیستم سی تی اسکن را مطرح کرد. اما عملاً اولین اسکنر تجارتی در سال ۱۹۷۲ توسط گودفری هاونسفیلد از آزمایشگاه ای ام آی ( EMI ) در انگلستان انجام گردید. [ ۱]
به دلیل تخلخل کمتر استخوان به نسبت فلزات، انرژی پرتو ایکس مورد استفاده در سی تی اسکن پزشکی پایین تر از سی تی اسکن صنعتی است.
عملکرد سی تی اسکن صنعتی دارای شباهت های بسیار به سی تی اسکن پزشکی است. دستگاه متداولی که این روش را جهت تصویربرداری به کار می برد سی تی اسکن نام دارد و متشکل از تعداد انبوهی آشکارساز کوچک از نوع شمارنده درخششی ( Scintillator ) است که به صورت چندین ردیف درون دستگاه قرار داده شده اند که پرتوهای ایکس عبوری از درون ماده را آشکارسازی می کنند. سپس سیگنال های دریافت شده توسط الگوریتم های مخصوصی همانند از نوع بازتابی فیلتر شده ( filtered backprojection ) و بازسازی تکراری ( iterative reconstruction ) تصویر را بازسازی می کنند. سیر تکاملی این دستگاه ها اغلب در هفت نسل توسعه ( generation ) بررسی می شود. پیشرفت های اخیر در ساختمان دستگاه تصویر برداری، تکنولوژی آشکارسازی، آرایه های آشکارساز چندگانه و طراحی تیوب پرتوایکس، زمان اسکن را به کسری از ثانیه تقلیل داده است. کامپیوترهای مدرن قدرت محاسباتی ارائه می دهند که اجازهٔ بازسازی عمدهٔ اطلاعات تصویر را به صورت ( real time ) می دهد. با وجود پیشرفت های مکرر و زیادی که امروزه در صنعت سی تی اسکن ها مشاهده می شود، آرتیفکت در سی تی اسکن همچنان یکی از موضوعات مهم در کیقیت تصویر این سیستم ها محسوب می گردد.
صنعت ساخت افزایشی یا AM در سال های اخیر پیشرفت قابل ملاحظه ای داشته است. یکی از حوزه های مهم این صنعت، ساخت افزایشی فلزی است که امکان سخت قطعات پیچیده را به صورت لایه به لایه و با خواص متالورژیکی مطلوب فراهم می سازد. بااین حال، قطعات ساخته شده با این روش، ممکن است دارای عیوب متنوع با اندازه و مقیاس مختلف باشند که این می تواند تأثیرات اساسی بر روی خواص مکانیکی قطعه بگذارد. در سال های گذشته، استفاده از سی تی اسکن که نوعی تست غیر مخرب است و باگذشت زمان از تصویربرداری کیفی به یک روش اندازه گیری کمی تبدیل شده، تحولی اساسی در این صنعت به وجود آورده و امکان استفاده از آن در کاربردهای مختلف مهندسی فراهم شده است. درروش سی تی اسکن، امکان تست غیر مخرب آلیاژهای مختلف وجود دارد. هم چنین، تشخیص عیوب مختلف در این روش ممکن است، درحالی که به دلیل پیچیدگی هندسی، اندازه عیوب و شکل و محل قرارگیری آن ها درون قطعه، با روش های دیگر تست غیر مخرب امکان تشخیص آن ها وجود ندارد. در کنار تشخیص عیوب، این روش امکان محاسبه چگالی مواد را میسر می سازد. به علاوه، تخلخل قطعات ساخته شده که نقش اساسی بر روی خواص مکانیکی آن ها دارد با روش سی تی اسکن قابل محاسبه است.