科学教育研究 ２０１ １年第８期 读写算 计算机放射成像（ＣＲ）系统及工业应用 张晓峰林启峰 （河北大学质量技术监督学院 河北保定０７ １ ００２） 【摘要】计算机放射成像系统（Ｃｏｍｐｕ１］ｅｄ Ｒａｄｉｏｇ ｒａｐｈｙ，ＣＲ）是一种全新的、先进的射线检测方法，是射线检测的发展 方向。利用国外先进的ＣＲ设备在施工现场进行了试验，试验结果满足国标相关规定，能准确反映缺陷信息，并且与采用传统试验方 法所得结果相吻合，这就进一步证明了ＣＲ系统在工业应用中的可行性。 【关键词附算机放射成像系统 ＩＰ板 读片系统 工业应用 １弓Ｉ言 射线探伤作为产品质量检测的重要手段，经过近一个世纪 的发展，已由简单的胶片和荧屏射线照相发展到了数字成像检 测．随着信息技术、计算机技术和光电技术的发展，射线数字成 像检测技术也得到了前所未有的发展，新的射线数字成像方法 不断涌现，给射线探伤赋予了更广泛的内涵。 计算机放射成像系统（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ，ＣＲ）是 一种全新的、先进的射线检测手段，是射线检测发展的一种全 球化趋势。现今随着科学发展的不断进步，很多高科技产品也 在无损检测领域不断实践和探索，计算机放射成像系统就是在 无损检测工程领域不断发展进步的成果。 ２ ＣＲ系统简介 ２．１ ｃＲ系统构造 ＣＲ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）系统使用成像板（ｈｎａｇｉｎｇ Ｐｌａｔｅ，ＩＰ）为探测器，利用现有的ｘ射线设备进行探伤以实现图 像信息的获取。它主要由Ｘ射线机、成像板、读片系统、图像处理 软件组成。 ２．１．１ Ｘ射线机 ＣＲ系统使用过程中对Ｘ射线机没有特殊要求，只要能满足 探伤现场操作试件的透照要求，可以用现场使用的ｘ射线机，不 需要单独购置新的ｘ射线机，探伤操作人员的工作流程也与传 统屏一片系统基本相同。 ２．１．２ ＩＰ板 ＩＰ板是ＣＲ成像系统的关键元器件，是采集或记录图像信 息的载体，它代替了传统的胶片系统。ＩＰ板可以重复使用，但不 具备图像显示功能。ＩＰ板外观像一块单面增感屏，由表面保护 层、光激励荧光（Ｐｈｏｔｏ－Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ，ＰＳＬ）物质 层、基板层和背面保护层组成。 ２．１．３读片系统 读片系统由读片机和电脑组成，读片机阅读ＩＰ板，通过数据 连接线与电脑相连，在电脑上产生数字图像并进行图像处理。 图像通过读片机中的激光扫描仪扫描读取后，ＩＰ板的潜影被消 除，并可重新进行曝光透照。 ２．１．４图像处理软件 图像处理软件可以实现图像的最优化处理和显示，并可进 行图像数据的存储和传输。同时还可进行图像的查询、显示与 处理，最后处理完的影像信息可以保存成各种图片格式。 ２ ２ ｃＲ图像的形成过程 ・８０・ 图２ ＣＲ系统工作流程 ３ ＣＲ系统的优势 ３ １环保 目前射线检测照相一般都使用传统胶片。胶片需在暗室内 开封装袋，然后去现场照射拍片，拍摄完带回暗房通过洗片机／ 手洗方式：显影一＞定影一＞水洗一＞烘干，完成后在观片灯下评 片并出具报告。一般洗片机的常规冲洗周期为８分钟，手洗方式 周期还要更长。另外冲洗胶片所使用的显、定影药水因是化学 药剂污染环境，不能直接排放。而ＣＲ系统应用重复使用的ＩＰ成 像板替代传统胶片，ＩＰ板经过射线照射后在感光层形成潜影，然 后经过读取装置只需要短短的卜２分钟即能得到影像，再通过 软件分析、储存。ＣＲ系统无需暗室操作，光线对ＩＰ成像板影像的 影响很小，而且无需显、定影处理，无废液排放，符合国家节能 环保的新型产业。 ３ ２科研及标准领域需要 ＣＲ是一种先进的射线检测方法，在国外已广泛应用。目前 ＣＲ系统在国内还处于起步阶段。应用ＣＲ检测方法，可进一步 加强在射线检测方面的手段，确保在行业中处于领先地位。现 在国内一些重要行业例如航天航空、大飞机项目、国家智能电 网、船舶等均在调研实施ＣＲ检测方法。 国外在ＣＲ检测方面的标准已非常完善，包括ＣＲ硬件、使 用方法等方面，已有ＣＲ数码影像的评定标准（并具备类似胶片 检测中标准底片的标准影像），可评定缺陷等级。 目前国内已颁布了ＣＲ的分类和稳定性鉴定方法等标准， 关于ＣＲ检测方法的标准已通过中国无损检测标准化委员会审 批，可能近期将会颁布实施。由此可见，ＣＲ检测方法ｆ转下页１ 读写算 ２０１１年第８期 科学教育研究 基于新课程标准的物理课堂教学技巧 张培恕 （重庆市华蓥中学校 重庆４０ １ １ ３２） 初中物理新课程标准强调：物理课堂要从生活走向物理， 从物理走向社会；物理教师要积极引导学生逐步形成科学探究 的习惯；物理教师要积极引导学生形成基本的学科素养。新形 势下，物理课堂承载着新的历史使命，物理教师需要不断探索 新的教学技巧促成新课程标准的落实。 一物整个印象产生的作用更强。由此可见物理教师给学生的第 一印象是非常重要的。教师应该以平等中的首席形象出现。 这样有利于激发起学生学习物理的兴趣，提高他们学习物理 的积极性。上这一节课时，教师不妨尝试着这样去做：先简单 扼要地自我介绍；课堂纪律的说明；强调作业要求等等。接着 做一到两个有代表性的、能够吸引学生眼球的演示实验。如： 用口对着两张相隔５厘米左右的薄纸片，向其中间吹气，结果 、激发学生物理学习兴趣的技巧 众所周知，兴趣是最好的老师，因此启发并稳固学生的学 习兴趣，充分调动其学习积极性是每一个初中物理教师在教学 过程中所面临的重大课题。 充分开发利用青少年好动心理特征的正面效应。物理教 师要积极尝试用实验趣味来启发学习兴趣，突出加强实验观 察与操作中的趣味性，进而转化成学生的积极求知动力。物 理教师可以利用生活中常见的物品来做一些有趣的小实验， 两张纸片能够贴在一起。这个结果令学生百思不得其解，用 他们现有的知识一致都认为两张纸是要分开的，但它们却偏 偏贴会在一起，为啥呢？紧接着又做另一个演示实验：用一个 空的矿泉水瓶先让全同班学看一看，这个瓶子与一般的矿泉 水瓶有没有什么特别之处，同学们都说与一般的矿泉水瓶没 有什么区别。好，下面我就用了一些温水放进这个空的矿泉 激发学生的兴趣。如用废牙膏皮来完成“核潜艇”浮沉实验。 用气球来演示力的作用效果实验等。物理教学过程中，教师 在表达形式上的艺术美是一很重要的基本教学能力，其中教 师讲课时语言感染力有着非常重要的作用。特别是对天真活 水瓶中，用力地上下搅动了一会儿，然后把里面的水全部倒 掉，再把瓶盖盖上，把它放在讲台的中间让全班同学去留心 观察。过厂一会儿，奇迹出现了：瓶身变瘪了。学生觉得太神 奇了，真的不可思议。这样会让学生感觉到物理学科的魅力， 同时又对老师产牛了一种敬佩的心理，自然而然就会对物理 的学习产生兴趣，觉得物理非常有趣，一心一意地想要学好 物理。“万事开头难”，好的开头已成功了一半。 泼、好奇敏感的初中生，效果尤其明显。语言风趣、讲解生动， 使学生愿意听并引起高度注意，能够让他们在较为轻松的环 境中接受知识、增加技能。如以故事导学：用“猴子捞月”的故 事引入平面镜成像；用“阿基米德鉴定皇冠”的故事引入密度 的测量实验。科学技术的飞跃，尤其是计算机及其网络的日 益普及，有力地推动了教育技术的发展，各种现代化教学技 术走进了课堂。 二、首因效应的运用技巧 首因效应，也称为第一印象作用，或先人为主效应。第一 三．课后作业的处理 新课程标准注重面向全体学牛，照顾差异。为了避免出 现优生“吃不饱”，学困生“吃不了”这样的情况，教师可以采 取了分层次布置作业：１．分选做题和必做题。２．明确最低要 求。３．建立互助学习小组。４．布置有挑战性的与生活实际相 结合的体。 印象作用最强，持续的时间也长，比以后得到的信息对于事 （接上受）在科研及标准领域正逐步占有重要位置。 ５ ５企业效益好 中国无损检测标准委员会也在制定ＣＲ检测方面的标准，这将 在很大程度上推动计算机射线成像系统在国内的推广应用。 ＣＲ检测方法可对发现的缺陷部位进行深度定位，这是使 用传统胶片检查无法实现的技术难题；并可实现传统胶片和纸 质资料信息向数字信息化转变。 由于ＣＲ检测方法减少了大量胶片、增感屏、显定影液材料 参考文献 ［１】Ａ Ｒ Ｃｏｗｅｎ，Ａ Ｇ Ｄａｖｉｅｓ，Ｓ Ｍ．Ｋｅｎｇｙｅｔｉｃｓ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｍａｇｉｎｇ ｃｈａｒ＆ｃｔｅｒｉｓｔｆｃｓ 消耗与洗片设备的采购，故节约了大量人力、物力，提高了工作 效率，使企业能获得较好的社会及经济效益。 ４结论 ［Ｊ】＿ＣＩｉｎｉｃａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ，２００７，６２（１ ２）：１ １ ３２—１ １ ４１ 【２】Ｋ Ｓａｋａｓａｉ，Ｍ Ｋａｔａｇｉ ｒｉ，Ｍ Ｋｉｓｈｉｍｏｔｏ Ｒｅａｄｏｕｔ ｃｈａｒ＆ｃｔｅｒｉｓｔｘｓ ｏｆ ａｎ ｉｍａｇＩ ｎｇ Ｐｌａｔｅ ｂｙ ｆａｓｔ ｌａｓｅＦ ｐｕＩ ｓｅｓ ＩＥＥＥ Ｔ ｒａｎｓａｃｔｉ０ｎＳ ｏｎ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２Ｏ００，计算机射线成像系统是一种全新的射线探伤设备，它在我 国工业领域的应用还处在起步阶段，其在国内工业探伤领域的 应用还很少。本文对ＣＲ系统作了介绍，并用国外先进的ＣＲ设 ４７（５）：９４４－９４７ ［５】邵双运，冯其波，丁克勤计算机ｘ射线成像系统读出装置的 研究［ｃ】中国力学学会学术大会，２００９ 备进行了现场试验，将试验结果与国标进行了对比，试验结果 完全满足国标要求，为其在工业领域的应用提供了参考。另外， ・８ ｌ・
