X射线扫描成像系统的应用研究

通过X射线扫描成像系统的应用，得出这种系统的应用是射线检测技术的一次革命，它实现了射线检测的高质量、高效率，使检测成本大大降低。     

轻量化大面积嵌套聚焦型X射线望远镜

嵌套聚焦型X射线望远镜在脉冲星自主导航、X射线天文学等领域有广泛的应用需求。论文开展了紧凑型、大面积、嵌套聚焦型X射线望远镜的光学优化设计,成功探索出基于轻质平面玻璃的X射线掠入射反射镜热成型、镜面精密切割、嵌套同轴共焦装配等工艺流程,研制了一款轻量化、大面积、嵌套聚焦型X射线望远镜(NFXT)。NFXT镜面轴向长度300 mm,厚度0.3 mm,镜面溅射Ir金属膜,膜层厚度300 nm,镜面粗糙度优于0.3 nm(rms)。NFXT共计11层嵌套,每层圆周向等分3个扇区,内8层镜面为近似抛物面的锥形镜,外3层为抛物面镜,11层镜面同轴共焦装配。NFXT净几何面积175 cm²,有效探测面积130 cm²@1.5 keV,轴上视场聚焦光斑半径0.85 mm(EoE=50%),包络尺寸(直径×高度)为200 mm×326 mm,能谱响应范围0.2～12 keV,后工作距1300 mm,重量4.25 kg。NFXT技术突破,为国内开展脉冲星导航试验验证,以及研制先进的X射线天文卫星提供关键技术支撑。     

中科大X射线成像技术获突破

今后,病人做CT不仅有望更方便有效,而且辐射也可能会大大降低。记者近日从中国科技大学获悉,该校国家同步辐射实验室取得了“近二十年来X射线成像的重大突破”,它弥补了传统x射线成像技术对轻元素材料不敏感的不足,为生命科学、信息科学以及医疗诊断等展现了美好的应用前景。     

影响X射线照相成像质量的几个因素

本文讨论了影响X射线照相成像质量的几个因素,重点讨论了被透照物到胶片的距离对成像质量的影响;以及工作中经常遇到的情况和采取的措施。     

碳纤维复合材料气瓶的X射线实时成像技术

针对某型号卫星用碳纤维复合材料气瓶的结构特点,分析了其常见缺陷及其对复合材料性能的影响,运用射线实时成像技术进行在线动态检测,取得了较好的效果.     

X射线脉冲星导航空间试验进展与展望

X射线脉冲星导航（XNAV）技术作为一种新型的航天器自主导航技术,是目前深空探测巡航段最有潜力的自主导航技术之一。X射线脉冲星导航的概念提出于20世纪80年代,经过数十年的发展,该技术已逐渐从理论研究走向空间试验。介绍了近些年国内外完成的脉冲星导航空间试验,系统梳理和分析了当前脉冲星导航空间试验使用的信号处理方法、导航方法和X射线探测终端。根据国内外脉冲星导航空间试验的特点,总结了目前国内脉冲星导航试验在在轨解算和X射线探测终端方面的不足。最后,结合空间试验的现状及工程应用的实际需要,对未来脉冲星导航空间试验进行了展望。     

航空发动机高能X射线测试系统

综合介绍了高能X射线测试系统在航空发动机试验中的作用和基本组成以及国内外高能X射线测试技术开发应用情况。     

X射线聚焦光学在脉冲星探测领域的应用

脉冲星是人类20世纪发现的重大天文学事件,X射线脉冲星探测作为天体物理学和空间探测领域的重要分支之一,在基础科学研究和工程应用领域具有极其重要的意义,长期以来被美国、欧洲、日本和中国列入国家重大发展规划。脉冲星探测面临自身辐射流量微弱、空间辐射本底复杂、X射线易散射等难题,特别是毫秒脉冲星的高灵敏度探测极具挑战性。近年来,X射线聚焦光学的快速发展为空间天文学、空间科学、脉冲星计时与导航等领域提供了新方法和新视角。通过回顾半个世纪以来X射线聚焦光学的发展历程,总结了未来脉冲星探测需求,阐述了空间X射线聚焦光学的关键技术、应用情况与发展现状。最后,对X射线聚焦光学技术发展趋势及其在X射线脉冲星探测领域的潜在应用进行展望。     

碳纤维复合材料X射线数字化实时成像检测技术

复合材料具有设计性强、重量轻、硬度高、耐腐蚀、抗疲劳性能好、热膨胀系数小等一系列优越性能,广泛应用于航空航天、国防、建筑等领域.但复合材料制件在生产和使用过程中可能产生缺陷,引起质量问题,因此对其进行无损检测非常必要.目前射线检测仍是复合材料无损检测常用的检测方法之一.X射线实时成像检测技术作为一种新兴的无损检测方法,具有快速、准确、直观、成本低等优点,已进人工业产品无损检测领域.     

焊接接头典型缺陷的数字X射线尺寸测量技术

为了准确测量焊接接头典型缺陷的尺寸,提出了一种基于半波高法(HWH)的焊接接头缺陷数字射线尺寸测量技术。首先,分析了数字射线检测系统的调制传递函数(MTF),确定了检测系统的空间分辨率。其次,对焊接接头的典型缺陷进行模拟,通过半波高法测量其尺寸。结果表明:依据瑞利判据,运用双丝像质计测定该检测系统的空间分辨率为4.5 Lp/mm;运用该方法测量焊接接头缺陷尺寸,与实际尺寸基本相符,误差小于6.3%,该方法避免了人为因素的影响,精度可满足日常产品的检测需求。     

基于厚壁工件X射线实时成像的焊缝缺陷自动检测

基于X射线成像的焊缝缺陷自动检测技术对提高工业射线检测的自动化水平具有重要意义。焊缝缺陷在线连续检测的实时性要求较高,随着工件厚度的增加,其焊缝X射线实时图像的信噪比变得很低,使得已有的处理算法难以满足实时性以及有效处理缺陷误检与漏检之间的矛盾。针对这些问题,在分析了传统方法在厚壁工件X射线图像焊缝缺陷自动检测中存在的问题基础上,对传统方法进行了改进,提出了双阈值背景消除法和平行焊接方向波形分析法,然后利用所提出算法之间的冗余性和互补性,融合多种分割结果以解决缺陷误检与漏检之间的矛盾。试验结果表明,所提出的缺陷自动检测方法能够在满足实时性要求的同时,实现缺陷检出,有效避免误检。     

大型复合材料蜂窝夹芯结构X射线数字成像自动化快速扫描检测技术

X射线数字成像（X-ray digital radiography）检测方法广泛应用于工业生产的许多领域,已成为复合材料蜂窝夹芯结构的重要检测方法,对于大型复合材料蜂窝夹芯结构,需要提高X射线数字成像检测效率。针对大型复合材料蜂窝夹芯结构特点及其检测要求,提出了一种X射线数字成像自动化扫描成像检测方法,介绍了大型复合材料蜂窝夹芯结构的X射线数字成像自动化扫描检测系统的设计特点、关键单元的参数选型。利用所研制的大型复合材料蜂窝夹芯结构X射线数字成像自动扫描检测设备、确定的检测参数和设计制备的实际大型蜂窝夹芯结构件,开展了系列的检测试验研究。试验和实际检测应用结果表明,采用X射线数字成像自动化扫描检测方法可以实现大型蜂窝夹芯结构的快速可视化检测,检测分辨率可达3.2 LP/mm,取得了很好的检测效果。     

X射线衍射法测量残余应力的相对误差及不确定度评定

利用原位拉伸机进行单轴连续加载,对X射线法测量钛合金残余应力的应力增量进行验证;依据JJF 1059.1-2012标准,对钛合金高应力标样(-659±35)MPa的测量不确定度进行评定。结果表明,X射线衍射法测得残余应力的增量与理论计算应力增量有较好的一致性,随着应力水平的增加,应力增量的相对误差保持在11%以内。以测量重复性、应力常数K、应力因子M为不确定度分量对测量不确定度进行了评定,所得扩展不确定度为±32 MPa。     

X射线脉冲星计时导航应用模式与空间试验进展

结合国家导航体系发展与工程应用迫切需求，主要讨论了X射线脉冲星计时导航的应用模式，并介绍了国内外空间试验进展。总结了脉冲星计时地基射电与空间X射线观测的特点和发展现状，阐释了脉冲星时研究与发展的重要意义；总结并归纳了X射线脉冲星导航的应用特点和现有水平，讨论了X射线脉冲星导航的技术优势和典型应用场景；总结了国内外X射线脉冲星计时导航的空间试验进展。根据国内外的空间试验结果，脉冲星时稳定度可达10-14量级，脉冲星导航精度可达到km量级，初步具备在轨应用价值。因此，加快推进国内脉冲星计时导航技术的在轨演示验证与工程应用具有重要意义。     

Wolter-Ⅰ型X射线脉冲星探测器的空间环境本底分析

X射线脉冲星导航具有自主性强、抗干扰、安全性高等特点。针对X射线脉冲星辐射信号的探测与识别介绍了一款Wolter-Ⅰ型X射线脉冲星探测器。为评估探测器的性能、提升灵敏度,对该Wolter-Ⅰ型X射线脉冲星探测器开展了蒙特卡罗(MC)模拟研究。首先基于空间环境信息系统(SPENVIS)平台给出运行轨道中不同种类带电粒子的分布与能谱特征;然后采用GEANT4软件构建了Wolter-Ⅰ型X射线脉冲星探测器的质量模型,模拟了探测器对电子、质子及氦等带电粒子的响应;最后以遮光膜参数优化为例说明探测器优化方式,并给出优化后探测器在700 km地球圆轨道上的空间环境本底。结果表明优化后探测器的空间环境本底为30.68 cts·s^-1。     

面向脉冲星深空基准建立的X射线望远镜及发展设想

深空基准是进入、利用和控制太空的基础,X射线望远镜是构建脉冲星深空基准的重要观测设备。首先,论述了脉冲星计时在深空基准建立中的作用,定性分析了毫秒脉冲星空间观测对X射线望远镜的需求,系统总结了X射线望远镜的国内外技术现状及发展趋势;其次,针对X射线毫秒脉冲星观测中脉冲信号弱而非脉冲信号及空间弥散本底较强的特点,提出了利用毫秒脉冲星高分辨率成像观测抑制非脉冲噪声的方法,并初步设计了一种高分辨率低噪声X射线望远镜;最后,分析了不同的脉冲信号流量、非脉冲信号流量、角分辨率及单次镜片反射效率分别对聚焦成像型、聚焦非成像型和准直非成像型X射线望远镜脉冲星观测信噪比的影响,发现聚焦成像型X射线望远镜在弱脉冲信号和强非脉冲信号流量下具有较好的探测能力。同时计算结果表明：在相同条件下,聚焦成像型望远镜对5颗导航脉冲星的探测灵敏度,比美国中子星内部组成探测器（NICER）的X射线计时仪器（XTI）有不同程度的提高。可见,设计的聚焦成像型X射线望远镜,能够有效地提高毫秒X射线脉冲星的观测能力,能为国家综合定位导航授时（PNT）及深空基准体系的建设提供硬件支持。     

基于分区域自适应中值滤波的X射线图像缺陷提取

为了实现X射线数字图像的计算机智能分析和处理,研究了射线数字图像缺陷自动提取技术。以航空发动机叶片为研究对象,介绍了基于分区域自适应中值滤波的图像处理方法。根据图像不同区域内灰度变化特点进行不同方向的基于扫描线的一维中值滤波,并使滤波器的长度能随着缺陷尺寸自动调整,快速、准确地提取出被测试件的缺陷。试验结果表明,运用该方法进行X射线数字图像的缺陷提取,能有效避免缺陷的变形和失真,为缺陷的自动识别打下了良好的基础。     

基于深度学习的X射线胶片数字化与缺陷检测算法

X射线胶片数字化和焊缝缺陷自动检测对提高航天大型零件生产加工质量和检测效率具有重要意义。在某些特定场景中,X射线检测无法采用数字式接收器,将X射线胶片转化为数字图像是缺陷识别的前提,但现有方法难以实现X射线胶片的高保真数字化,此外,大型零件的焊缝缺陷具有小目标特点,人工判读和传统图像检测算法难以保证识别精度。本文提出了一种基于深度学习的X射线胶片缺陷检测算法,首先基于全卷积神经网络在X射线胶片上不同曝光时间的图像中自动选择曝光时间最佳的数字图像,然后设计了基于轻量级MoGaA网络的缺陷检测网络,实现了数字化图像中的小目标缺陷检测。数字化和检测结果表明,该算法对于焊缝缺陷检测的准确率可达96%,取得了良好的检测效果。