研究目的
开发一种新的太赫兹计算机断层扫描算法,该算法考虑光束轮廓强度、折射和反射,通过重建与已知CAD模型的偏差,实现对X射线透明材料的无损检测。
研究成果
所提出的MCSRT模型和线性化重建算法能有效处理太赫兹断层扫描无损检测,在模拟波束传播和缺陷重建方面优于FRT等现有方法。实验表明该技术能成功检测并定位缺陷,但在盲区和非中心缺陷处仍存在局限。未来工作应包括重建过程中的模型更新、衍射效应的纳入以及改进采集技术以解决盲区问题。
研究不足
该方法假设与CAD模型的偏差较??;较大缺陷或高折射损耗可能无法准确重建。盲区(由折射引起)中的缺陷会导致信息缺失和重建不准确。该模型未考虑衍射效应,且三维扩展的计算成本会增加。迭代重建中的提前停止可减少伪影,但可能影响准确性。
1:实验设计与方法选择:
研究采用蒙特卡罗斜射追踪(MCSRT)模型设计太赫兹断层扫描系统,模拟高斯强度分布、折射和反射的太赫兹波传播。重建算法基于CAD模型,使用SART迭代法进行线性化处理。
2:样本选择与数据来源:
使用含已知缺陷(如孔洞或夹杂物)的圆柱形样品,材料包括聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。通过旋转和平移样品获取投影数据。
3:实验设备与材料清单:
106 GHz太赫兹源、透镜(L1至L5)、平移及旋转平台、太赫兹探测器及多种圆柱形样品。材料包含POM、PC、ABS及缺陷用空气介质。
4:5)、平移及旋转平台、太赫兹探测器及多种圆柱形样品。材料包含POM、PC、ABS及缺陷用空气介质。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:发射太赫兹波束经准直聚焦至样品后检测。在不同角度和位置测量投影数据,模拟采用10万条光线的MCSRT模型分析波束相互作用。
5:数据分析方法:
通过均方误差、平均绝对误差和最大绝对误差等指标比较模拟与实测数据。SART算法重建偏差图像,并分析伪影与缺陷特征。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
THz source
106 GHz
AB millimetre
Emits terahertz radiation for tomography experiments
-
Radio frequency synthesizer
AnaPico
Generates frequency for the THz source
-
Lens
Planoconvex
Collimates and focuses the THz beam
-
THz detector
T-Waves Technologies
Detects THz radiation after propagation through objects
-
Translation stage
Moves the object or detector for data acquisition
-
Rotation stage
Rotates the object for tomographic projections
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部