شتاب دهنده CT فناوری شتاب دهنده ذرات را با فناوری سی تی سی تی (CT) ترکیب می کند. از پرتوهای ذرات پرانرژی (مانند-پرتوهای ایکس-پرانرژی بالا یا پرتوهای الکترونی) برای اسکن نمونهها استفاده میکند و ساختار داخلی سهبعدی جسم را از دادههای تصویربرداری بازسازی میکند. در زیر توضیح دقیقی در مورد نحوه عملکرد شتاب دهنده CT آورده شده است:
1. شتاب دهنده پرتوهای ذرات پرانرژی- تولید می کند
جزء کلیدی CT شتاب دهنده، شتاب دهنده است که مسئول تولید پرتوهای ذرات پر انرژی-است. شتاب دهنده الکترون ها یا ذرات دیگر را با استفاده از میدان های الکتریکی یا مغناطیسی به انرژی های بسیار بالا شتاب می دهد. به طور معمول، پرتوهای ذرات تولید شده عبارتند از:
پرتوهای-X{1}}پر انرژی: پرتوهای{2}}ایکس-پرانرژی با شتاب دادن به پرتوهای الکترونی برای بمباران مواد هدف (مانند تنگستن، مولیبدن و غیره) تولید میشوند.
پرتوهای الکترونی: در برخی از دستگاه های CT شتاب دهنده، می توان از پرتوهای الکترونی به طور مستقیم برای اسکن استفاده کرد.
این پرتوهای ذرات پرانرژی میتوانند به موادی با چگالیهای متفاوت نفوذ کنند، بنابراین قدرت نفوذ قویتری نسبت به پرتوهای سنتی{1}}اشعه ایکس با انرژی کم{2}} دارند، و آنها را برای اسکن نمونههای ضخیمتر یا بیشتر{3} مناسب میسازد.
2. قرار دادن نمونه و اسکن چرخشی
در شتاب سنج CT، نمونه مورد بررسی روی یک سکوی دوار قرار می گیرد. پرتوهای ذرات پرانرژی تولید شده توسط شتابدهنده، نمونه را از زوایای مختلف تابش میکنند، که معمولاً در محدوده 360{4}} درجه اسکن میشوند. نمونه در طول اسکن به آرامی در امتداد محور خود می چرخد و پس از نفوذ پرتوهای ایکس یا پرتوهای الکترونی از زوایای مختلف با هر چرخش، داده به دست می آورد.
در طی این فرآیند، پرتوهای ایکس- یا پرتوهای الکترونی به بخشهای مختلف نمونه نفوذ میکنند. مواد با چگالی و ترکیبات مختلف مقادیر مختلفی از پرتوهای ذرات را جذب یا پراکنده می کنند و در نتیجه حالت های میرایی متفاوتی ایجاد می کنند.
3. دریافت اطلاعات آشکارساز
در مقابل نمونه، یک آشکارساز بسیار حساس، معمولا یک آشکارساز صفحه تخت یا یک آشکارساز فلورسانس، نصب شده است. این آشکارسازها پس از عبور از نمونه، پرتوهای{1}ایکس-پرانرژی یا پرتوهای الکترونی را دریافت میکنند و آنها را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل میکنند. سیگنال های ثبت شده توسط آشکارسازها حاوی اطلاعات تضعیف بخش های مختلف نمونه است، یعنی میزان جذب تابش توسط لایه های مختلف مواد.
همانطور که نمونه در طول اسکن میچرخد، آشکارسازها سیگنالهای ساطع شده از زوایای مختلف را جمعآوری میکنند و دادههای چند زاویهای را تشکیل میدهند. این داده ها اطلاعات لازم را برای بازسازی تصویر بعدی فراهم می کند.
4. جمع آوری داده ها و بازسازی تصویر
اسکنهایی که با استفاده از شتابسنج CT انجام میشوند، مقدار زیادی از دادههای نمایش دو بعدی-را جمعآوری میکنند. هر تصویر طرح ریزی شده حاوی اطلاعات میرایی نمونه در یک زاویه خاص است. با انجام محاسبات ریاضی و بازسازی بر روی این تصاویر نمایشی دو بعدی، رایانه می تواند ساختار داخلی سه بعدی نمونه را بدست آورد.
الگوریتمهای بازسازی تصویر مورد استفاده در شتابسنج CT (مانند الگوریتمهای پسپروژه فیلتر شده و الگوریتمهای بازسازی جبری) میتوانند دادههای طرحریزی را از زوایای مختلف در دادههای حجمی سه بعدی- ادغام کنند. این به محققان اجازه میدهد تا ساختار داخلی نمونه، از جمله نقصهای کوچک، منافذ، ترکها و غیره را بررسی کنند.
5. 3نمایش و تجزیه و تحلیل تصویر D
تصاویر سه بعدی بازسازی شده با استفاده از نرم افزار کامپیوتری نمایش داده می شوند. این تصاویر معمولاً تصاویر خاکستری یا نماهای سه بعدی با جلوه های افزایش رنگ هستند. کاربران میتوانند نرمافزار را بیشتر دستکاری کنند، مانند چرخش تصویر، تنظیم برشها یا بزرگنمایی در مناطق خاص، تا ساختار داخلی نمونه و هرگونه نقص احتمالی را با دقت بیشتری تجزیه و تحلیل کنند.
