X射線探傷全新相控陣三維全聚焦成像檢測(cè)技術(shù)

　　傳統(tǒng)的相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)根據(jù)特定聚焦法則并行激發(fā)多個(gè)陣元，從而使得合成超聲波束在被檢工件內(nèi)實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)和聚焦，再把接收到的信號(hào)依據(jù)聚焦法則延時(shí)累加起來形成的檢測(cè)結(jié)果。由于X射線探傷傳統(tǒng)相控陣是基于發(fā)射單點(diǎn)聚焦或者發(fā)射多點(diǎn)動(dòng)態(tài)聚焦的技術(shù)，陣元組的激發(fā)次數(shù)將直接影響檢測(cè)結(jié)果圖像的刷新率，因此傳統(tǒng)相控陣技術(shù)即使采用動(dòng)態(tài)聚焦也是分段的動(dòng)態(tài)聚焦，實(shí)際上并不具備高分辨率的聚焦檢測(cè)能力。

　　全聚焦(TFM)技術(shù)是近年來隨著高速處理器的發(fā)展而出現(xiàn)的一種基于全矩陣數(shù)據(jù)采集(FMC)的圖像后聚焦新技術(shù)。該技術(shù)依次順序激發(fā)陣列探頭的每單個(gè)陣元且所有陣元同時(shí)接收信號(hào)，遍歷激發(fā)整個(gè)陣列之后采集到全矩陣數(shù)據(jù)，再根據(jù)相應(yīng)的全聚焦法則，提取相應(yīng)有效回波數(shù)據(jù)累加到全聚焦圖像的目標(biāo)成像區(qū)域即可實(shí)現(xiàn)全聚焦成像。

　　由于全聚焦技術(shù)在目標(biāo)成像區(qū)域的每一個(gè)像素點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)聚焦法則，即全聚焦圖像的每個(gè)像素點(diǎn)都是聚焦點(diǎn)，因而能夠提供被檢工件的高分辨率成像檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)于相控陣全聚焦技術(shù)的研究，基本都集中在一維線陣相控陣探頭的二維全聚焦成像上。二維全聚焦成像技術(shù)確實(shí)能夠有效檢出工件內(nèi)的各種缺陷，且檢測(cè)圖像的缺陷分辨率較高，但是由于成像結(jié)果僅是工件內(nèi)部的一個(gè)切片成像信息，并不能有效反應(yīng)缺陷的立體結(jié)構(gòu)以及尺寸大小。為此，超聲電子重點(diǎn)工程技術(shù)研究開發(fā)中心提出了一種三維全聚焦成像技術(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)的3D全聚焦法則，采用FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)實(shí)時(shí)進(jìn)行全聚焦運(yùn)算處理并得到3D全聚焦圖像。由于使用二維面陣探頭實(shí)現(xiàn)全矩陣數(shù)據(jù)的采集，探頭各陣元在三維空間中能夠充分采集到工件內(nèi)的缺陷從各個(gè)方向上反射回來的信息，從而根據(jù)3D全聚焦法則能夠重構(gòu)出工件內(nèi)缺陷的真實(shí)結(jié)構(gòu)。