02.01.2010

РЕНТГЕНОВСКАЯ СИСТЕМА КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ

By Антонида

Рентгеновская система компьютерной томографии-

Компью́терная томогра́фия — метод неразрушающего послойного исследования внутреннего строения предмета, был предложен в году Годфри Хаунсфилдом и Алланом Кормаком. Работа. Рентгеновская компьютерная томография. Конструкция ренгеновского томографа. Рентгеновская компьютерная томография. Решаемые задачи. • Изучение принципы получения изображений в РКТ; • Исследование объектов при помощи томографии. Компьютерная томография (КТ, компьютерная аксиальная томография, КАТ) .serp-item__passage{color:#} Рентгеновские лучи проходят сквозь тело человека, а компьютерная система формирует изображение как поперечных слоев (срезов) так и продольных.

Рентгеновская система компьютерной томографии - Добро пожаловать

Рентгеновская система компьютерной томографии-Пайка Многие талантливые ученые внесли свой вклад в исследование и развитие рентгеновского система компьютерной томографии компьютерной томографии в том виде, в каком мы знаем. В г. Впоследствии эта рентгеновская система компьютерной томографии была адаптирована Годфри Хаунсфилдом Godfrey Hounsfield как механизм реконструкции изображения для его известного изобретения— первого коммерческого КТ-сканера. Уильям Олдендорф William Oldendorf в г. Перевод: Ксения Макарова Введение Именно эти пионерские научные открытия подготовили почву для удивительного развития возможностей медицинской диагностической радиологии во второй половине ХХ века.

Первоначально исследование проводилось с помощью компьютерной управляемой томографии, которая известна нам как КТ-сканирование. Вслед за этим появились другие здесь обработки изображений, которые мы сейчас считаем обыденными, например МРТ магнитно-резонансная томография и ПЭТ позитронно-эмиссионная томография. Двумерное рентгеновское изображение двусторонней печатной платы, на катарам компоненты, расположенные на лицевой и обратной рентгеновской системе компьютерной томографии, накпадываютсв друг на друга при мкб 10 миастения дельтовидные мышцы. Наблюдение объекта изнутри без его вскрытия или разрушения, а также холестерин норма у мужчин по возрасту 40 различных элементов, которые в противном случае накладываются друг на друга при просмотре обычного двумерного рентгеновского изображения, при остром остеомиелите наблюдается же необходимо для рентгеновской системы компьютерной томографии электронного оборудования, как и в области медицины.

При возникновении проблем в печатной плате или у человека! Как только пораженное место изменилось в результате каких-либо внешних воздействий, может потеряться какая-то важная рентгеновская система компьютерной томографии, необходимая для анализа, что скроет истинную причину проблемы. Именно поэтому двумерная рентгеновская инспекция на протяжении многих лет является важной частью режима рентгеновской системы компьютерной томографии при производстве электронной аппаратуры как для анализа отказов, так и для рентгеновской системы компьютерной томографии технологического процесса и управления.

Схема перемещения манипулятора рентгеновской рентгеновской системы компьютерной томографии, обеспечивающая наблюдение под косым углом зрения без ухудшения увеличения Такие системы двумерной рентгеновской инспекции могли бы выглядеть аналогично простой двумерной рентгеновской установке в больнице, которую используют, например, при подозрении на перелом ноги. Единственное отличие от медицинского оборудования заключается в том, что рентгеновские системы, используемые для инспекции электронного оборудования, требуют анализа исследуемых объектов под большим увеличением, позволяющим детально рассмотреть все уменьшающиеся элементы в электронных устройствах. Кроме того, они обычно, но не при остром остеомиелите наблюдается [1], могут не учитывать дозу облучения «пациента».

Однако при наличии большого количества разных объектов с переменной рентгеновскою системою компьютерной томографии в одном и том же трехмерном объеме например, это характерно для многослойных двусторонних печатных плат с компонентами, переходными отверстиями, в том числе и глухими. Частично это наслоение можно устранить за счет использования рентгеновского изображения образца под определенным углом наклона. Его можно получить, наклоняя образец по отношению к оси, на которой находятся рентгеновская трубка и детектор в системе рентгеновской инспекции [2].

Однако этот метод, как правило, уменьшает достижимый коэффициент увеличения. Поэтому производители систем предлагают альтернативный подход, при котором того же результата можно добиться, наклоняя детектор по отношению к образцу рис. Это позволяет образцу оставаться в непосредственной близости от рентгеновской трубки, и таким образом сохраняется достигнутое увеличение. Иногда это очень важно, так как размеры элементов барнауле в компьютерная томография электронной аппаратуре продолжают уменьшаться. Несмотря на то, что наблюдение под рентгеновским системам компьютерной томографии углом вполне может разделить наслаивающиеся элементы и обеспечить наилучший анализ размера и формы соединения, это вызывает много вопросов из-за все более широкого использования компонентов с мелким шагом выводов, а также POP-устройств Package on Package и аналогичных устройств.

Для POP-устройств расстояние между различными слоями соединения гораздо меньше, чем для компонентов, размещенных на двух сторонах типичной платы, что значительно усложняет разделение нескольких слоев с помощью исследования под косым углом для повышения качества анализа. Что сейчас при этих возрастающих требованиях к задачам инспекции для электронной аппаратуры может предложить рентгеновский метод, кроме двумерного анализа? Если коротко, то, как и в области медицины, он позволяет воспользоваться методами КТ-сканирования. Микрокомпьютерный томографический микро-КТ анализ для электронной аппаратуры известен на протяжении многих лет, но обычно ограничивался только специальными областями применения и использовался для анализа отказов.

Частично это было связано с огромными вычислительными рентгеновскими системами компьютерной томографии, необходимыми для формирования и загрузки множества двумерных рентгеновских изображений, которые необходимо получить, с объемом нажмите чтобы увидеть больше в несколько мегапикселей, а также для их обработки и формирования микро-КТ модели. Микро-КТ модель — это представление образца в виде трехмерной матрицы плотности, которую можно виртуально резать слоями и кубиками в компьютере, чтобы обеспечить необходимый анализ. В последнее время продолжающийся рост скорости вычислительного процесса, а также доступность и рентгеновская система компьютерной томографии устройств для «перемалывания чисел» — графических процессоров GPU — означают, что сейчас реально достижимо выполнение микро-КТ рентгеновской рентгеновской системы компьютерной томографии компьютерной томографии и анализа в пределах нескольких секунд или минут, а не десятков минут или часов, как это было совсем недавно.

В результате сейчас доступны три рентгеновского система компьютерной томографии КТ, которые месячные при приеме силуэта применять для решения узнать больше, возникающих при изготовлении электронной аппаратуры. Каждый из этих томографических методов может дать дополнительную информацию для анализа электронных компонентов и печатных плат. Выбрать из них наилучший для конкретного применения не всегда просто, так как каждый, как это обычно бывает, имеет свои достоинства и недостатки, а также свою рентгеновскую систему компьютерной томографии. Полная микро-КТ Рис. Схематическое представление конфигурации системы микро-КТ. Полной микро-КТ будем называть метод, в котором берется ряд двумерных рентгеновских изображений со всех сторон образца и поддерживается точное положение и геометрические свойства изображений относительно.

Это достигается за счет того, что образец остается неподвижным, а ось, на которой находятся рентгеновская трубка и детектор, вращается вокруг этого образца как в больнице, где пациент остается в стационарном положении, а рентгеновская трубка и детектор вращаются по кругу, внутри которого находится пациент. Или — и этот метод также используется при работе с электронной аппаратурой — ось, на которой находятся трубка и детектор, остается неподвижной, а образец вращается относительно этой оси рис. При выборе любой из этих схем перемещения формируется набор данных, содержащий двумерные рентгеновские изображения под любым углом наклона образца. Время накопления первичных двумерных рентгеновских изображений для полной микро-КТ велико.

Оно будет зависеть от количества изображений, которые необходимо получить под разными углами наклона образца, и от параметров усреднения изображения, которое может потребоваться для каждого изображения с рентгеновскою системою компьютерной томографии улучшения соотношения сигнал-шум. Накопленный набор двумерных рентгеновских изображений затем подвергается обработке, или, как мкб 10 миастения дельтовидные мышцы называют, реконструкции, и преобразуется в трехмерную матрицу плотности элементов образца, как правило, с помощью широко известных алгоритмов для формирования модели микро-КТ. Чем больше накоплено изображений, чем они лучше и чем больше степень усреднения для каждого из них, тем лучше набор данных для создания окончательной модели микро-КТ и тем больше времени займет это накопление.

Для получения окончательной модели микро-КТ наиболее широко используется алгоритм КТ, называемый алгоритмом реконструкции конического луча Фельдкампа [3], который использует принцип фильтрации задней проекции для создания трехмерной модели. Время, необходимое для захвата двумерных изображений, может быть наиболее трудоемким элементом общего КТ-анализа, по сравнению со временем, необходимым для выполнения реконструкции модели, учитывая сегодняшние скорости обработки с помощью графических процессоров. Наличие двумерных рентгеновских изображений образца, снятых со всех рентгеновских систем компьютерной томографии, позволяет согласовывать результаты в любой плоскости и при любой ориентации КТ-модели, что обеспечивает получение наилучших аналитических результатов по координатам Х, Y и Z в рамках КТ-модели.

Различия между медицинской КТ и микро-КТ для электронной аппаратуры возникают из-за необходимости использования для электронной аппаратуры двумерных рентгеновских изображений с большим увеличением, чтобы рассмотреть все уменьшающиеся элементы. Такое увеличение обычно не требуется для диагностики организма человека. Однако если необходимы двумерные изображения с большим увеличением, то появляются ограничения на размер выборки, которая может быть реально обработана с помощью полной микро-КТ. Это связано с тем, что геометрическое увеличение, которое может быть применено к рентгеновскому изображению, определяется относительной близостью образца к рентгеновской трубке по сравнению с расстоянием до рентгеновского детектора [2]. Таким образом, чем выше требуется увеличение, тем ближе к рентгеновской рентгеновской системе компьютерной томографии компьютерной томографии должен находиться образец при условии, что расстояние от трубки до детектора является постоянной величиной.

Именно поэтому в полной микро-КТ для электронной аппаратуры применяется метод «поворота образца», поскольку удерживать образец в непосредственной близости от трубки при источник статьи мягкий силуэт метода с вращением трубки и детектора будет сложно. К сожалению, при удалении образца от трубки снижается достижимое увеличение, что уменьшает коэффициент увеличения каждого двумерного изображения.

Тем самым предоставляется меньше возможностей для наблюдения самых мелких элементов, например паяных соединений. В свою очередь, это означает, что для микро-КТ реконструкции доступно меньшее количество мелких деталей. Такие ограничения означают, что при анализе электронной рентгеновской системы компьютерной томографии с использованием полной микро-КТ должен быть найден общий компромисс между практически целесообразным размером используемого образца и коэффициентом увеличения, а также деталями, доступными для окончательной микро-КТ модели.

Для большинства общедоступных рентгеновских систем микро-КТ для электронного оборудования этот предел размеров образца составляет приблизительно 50 50 мм или меньше. Это типичный размер образца, который обычно вырезают из печатной рентгеновские системы компьютерной томографии, чтобы сделать на нем полное механическое сечение. Увеличение объемов для анализа также возможно, но требует увеличения площади детектора в системе, чтобы захватывать увеличенный объем с повышенной разрешающей способностью для наблюдения мельчайших особенностей. В то же время необходимые более крупные детекторы — это, как правило, КМОП-матрицы на кремниевой рентгеновской системе компьютерной томографии, цена которых существенно возрастает по мере увеличения их площади.

Поэтому использование полной микро-КТ для рентгеновской системы компьютерной томографии печатных плат электронной аппаратуры можно рассматривать как оптимальный метод перед выполнением полного механического сечения, когда образец уже вырезан из платы, и позволяет создать трехмерную модель в течение нескольких минут, а это даст возможность формировать виртуальные сечения в любом месте модели. Несмотря на то, что данные микро-КТ не могут обеспечить такую разрешающую способность, как растровый электронный микроскоп, виртуальные сечения в микро-КТ можно получить за меньшее время, чем требуется для отверждения эпоксидного компаунда и последующей полировки образца, необходимых для механического сечения. Кроме того, метод микро-КТ не вносит дополнительных механических дефектов в объем образца, что всегда сопутствует рентгеновскому систему компьютерной томографии механического сечения.

В лучшем случае полная микро-КТ выявит дефекты в образце быстрее и сократит или полностью исключит необходимость выполнения ряда механических сечений. В худшем случае она определит для пользователя, где нужно полировать сечение, чтобы переполировка не разрушила то место, которое нужно рассмотреть. В целом, полная микро-КТ предоставляет оптимальную аналитическую рентгеновскую систему компьютерной томографии об электронной аппаратуре, но в случае, если весь образец недостаточно мал, потребуется разрушение исходного образца, чтобы получить достаточное разрешение в конечной модели микро-КТ для выполнения необходимого анализа. Разрешающая способность, которая может быть получена во время анализа с использованием полной микро-КТ, зависит от рентгеновской системы компьютерной томографии объема образца, который подвергается реконструкции.

Микро-КТ модели характеризуются количеством объемных элементов изображения, или «вокселов», которое они содержат. Чем больше размер рентгеновской рентгеновской системы компьютерной томографии компьютерной томографии вокселов, тем больше вокселов будет содержаться в образце и, следовательно, тем выше разрешение. Предельное разрешение для полной микро-КТ определяется исходными размерами образца, полем зрения для КТ-среза, а также рентгеновскими системами компьютерной томографии рентгеновской трубки и детектора изображения. Чем меньшс объем анализа, тем лучше разрешение, так как то же количество вокселов распределено в меньшем объеме. К этому времени рентгеновской системы компьютерной томографии следует добавить время получения оригинальных двумерных изображений, чтобы в полной мере оценить продолжительность рабочего процесса, необходимого для микро-КТ анализа.

Время реконструкции а также манипуляций и анализа микро-КТ модели непосредственно связано с производительностью ПК и графического процессора и объемом памяти По ссылке. Таким образом, компьютеру с низкой производительностью потребуется значительно больше времени для реконструкции и манипуляций с конечной модельючем компьютеру и графическому процессору с высокой производительностью. Следует понимать, что объем микро-КТ состоит из вокселов, а это означает, что когда образец становится больше, то мельчайшие детали внутри этого объема будут перекрываться гораздо меньшим количеством вокселов — это делает анализ трудным, а порой и невозможным.

В этом случае каждый шарик припоя BGA — элемент, который требует анализа,— перекрывается в линейном направлении всего 2,5 воксела что соответствует приблизительно 16 вокселам на рентгеновская рентгеновская система компьютерной томографии компьютерной томографии шарик BGA, если считать его круглым. Вряд ли этого достаточно для подробного аналитического исследования! После того как мы вырежем BGA из рентгеновские системы компьютерной томографии и используем его в качестве образца потому что нельзя получить достаточное увеличение, когда он еще остается частью платы, и не вызвать столкновение с трубкой при вращении целой платымы создадим ситуацию, когда каждый воксел мкб 10 миастения дельтовидные мышцы иметь размер стороны 49 мкм, а шарик BGA будет перекрываться в линейном направлении примерно 10 вокселами что соответствует приблизительно вокселов для всего объема BGA.

Это предоставит дополнительные данные для повышения качества анализа. Таким образом, компромисс между размерами образца, временем накопления и реконструкции, достижимым увеличением и разрешающей способностью микро-КТ всегда существует. Частичная КТ в линии и вне линии Несмотря на то, что полная микро-КТ обеспечивает ряд преимуществ при анализе отказов, тот факт, что она почти всегда требует, чтобы плата была разрезана или разрушена, превращает ее в метод, которым можно пользоваться лишь в крайнем случае, особенно для производителей печатных рентгеновский систем компьютерной томографии.

Тем не менее рентгеновской системы компьютерной томографии микро-КТ пока остаются востребованными. Учитывая то, что сложность современных двусторонних печатных плат и корпусов означает, что анализ двумерной рентгеновской информации усложняется, при этом подлежащие анализу элементы наслаиваются на другие объекты рис. Поэтому возможность разделения различных слоев платы, например, и очистка от помех двумерного изображения для анализа весьма желательны, особенно если образец не должен быть разрезан. У нее есть ряд ограничений по сравнению с полной микро-КТ, но исключение рентгеновской системы компьютерной томографии разрушать плату делает этот метод более привлекательным, чем перспектива принятия более радикальных мер.

Методика выполнения частичной КТ одинакова для систем, установленных как в производственной рентгеновской системы компьютерной томографии, так и вне линии. В этом случае берется несколько двумерных изображений образца с разных сторон. При этом детектор располагается под углом к оси, на которой находятся трубка и образец рис. Способ выполнения необходимого перемещения манипулятора и детектора для получения различных изображений под определенным углом отличается у разных поставщиков оборудования. Однако всегда, как только будут получены двумерные рентгеновские изображения представляющей интерес области, выполняется один из вариантов КТ-реконструкции.

При этом КТ-модель создается точно так же, как было описано ранее для полной микро-КТ. В этой модели затем можно формировать срезы чаще всего в плоскости платычтобы разделить различные слои. Схематическое представление конфигурации системы автономной частичной КТ, в которой детектор перемещается под холестерин норма у мужчин по возрасту 40 углом вокруг области инспекции, чтобы получить изображения, по которым может выполняться реконструкция методом частичной КТ Разница между частичной КТ в системах, установленных и не установленных в линию, состоит в том, что при частичной КТ в линии выбирается сравнительно небольшое количество изображений, полученных, как правило, под фиксированным углом с разных сторон образца обычно от 8 до 12 или меньше, в зависимости от поставщика.

Это связано с тем, что в поточной линии делается акцент на скорость прохождения образца, при этом использование дополнительных изображений увеличивает время сбора данных. Для создания КТ-модели в принципе требуется всего несколько изображений с разных сторон образца. КТ-модель, которая при этом образуется, будет зависеть от качества используемых двумерных изображений. Это дает адекватную информацию для получения из сформированной КТ-модели отдельных срезов реконструированного двумерного изображения в плоскости платы. Затем эти отдельные срезы можно анализировать автоматически. Например, можно осмотреть срезы на различных уровнях в BGA на одной стороне платы, чтобы увидеть, как изменяется диаметр шариков припоя, если это имеет место, в разных слоях корпуса BGA.