黃文玉
隨著工業制造的快速發展，對產品質量和安全性要求不斷提高，工業CT市場需求不斷增長，市場規模不斷擴大。工業CT是指應用于工業中的核成像技術。其基本原理是依據輻射在被檢測物體中的減弱和吸收特性。同物質對輻射的吸收本領與物質性質有關。所以，利用放射性核素或其他輻射源發射出的、具有一定能量和強度的X射線或γ射線，在被檢測物體中的衰減規律及分布情況，就有可能由探測器陳列獲得物體內部的詳細信息，最后用計算機信息處理和圖像重建技術，以圖像形式顯示出來。
工業CT是工業用計算機斷層成像技術的簡稱，它能在對檢測物體無損傷條件下，以二維斷層圖像或三維立體圖像的形式，清晰、準確、直觀地展示被檢測物體的內部結構、組成、材質及缺損狀況，被譽為當今最佳無損檢測和無損評估技術。工業CT技術涉及了核物理學、微電子學、光電子技術、儀器儀表、精密機械與控制、計算機圖像處理與模式識別等多學科領域，是一個技術密集型的高科技產品。
工業CT現有X射線斷層掃描(XCT)、康普頓散射斷層掃描(CST)、穆斯堡爾效應斷層掃描(MCT)等。主要應用于工業在線過程的實時檢測和大型工業部件的探查。工業CT與傳統的X射線探傷和超聲波探傷相比，具有空間分辨率高、無損檢測、速度快等特點，因而在工業產品的檢測中具有其他方法無可取代的作用。在實時檢測方面，可用于在線檢測熱軋無縫鋼管中的氣孔、劃痕、裂縫、分層等各種缺陷，同時給出鋼管的壁厚、同心度、單位長度的重量等;亦可用于發電設備的實時檢測。在大型部件檢測方面，特別適用于火箭、核燃料元件、彈藥、飛機發動機等的無損檢測。
射線源常用X射線機和直線加速器。X射線機的峰值能量范圍從數十到450 keV，且射線能量和強度都是可調的;直線加速器的射線能量一般不可調，常用的峰值射線能量范圍在1一16 MeV。其共同優點是切斷電源以后就不再產生射線，焦點尺寸可做到微米量級。
目前常用的探測器主要有高分辨CMOS半導體芯片、平板探測器和閃爍探測器三種類型。半導體芯片具有最小的像素尺寸和最大的探測單元數，像素尺寸可小到10 μm左右。平板探測器通常用表面覆蓋數百微米的閃爍晶體(如CsI)的非晶態硅或非晶態硒做成，像素尺寸約127 μm，其圖像質量接近于膠片照相。閃爍探測器的優點是探測效率高，尤其在高能條件下，它可以達到16 ~ 20 bit的動態范圍，且讀出速度在微秒量級。其主要缺點是像素尺寸較大，其相鄰間隔(節距)一般≥0. 1 mm。
樣品掃描系統從本質上說是一個位置數據采集系統。工業CT常用的掃描方式是平移一旋轉((TR)方式和只旋轉(RO)方式兩種。RO掃描方式射線利用效率較高，成像速度較快。但TR掃描方式的偽像水平遠低于RO掃描方式，且可以根據樣品大小方便地改變掃描參數(采樣數據密度和掃描范圍)。特別是檢測大尺寸樣品時其優越性更加明顯，源探測器距離可以較小，以提高信號幅度等。
據統計，我國CT設備保有量從2018年的22100臺迅速增長至44800臺，CAGR為19.32%。2022年中國CT設備人均保有量為每百萬人擁有31.73臺。隨著中國CT設備逐漸實現國產化、高端化，未來中國CT設備保有量將保持穩定增長。具備較強技術研發能力及產業化能力的國產CT設備生產企業將迎來穩定的增長期。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國工業CT行業市場發展環境與投資趨勢分析報告》顯示：
工業CT是隨著計算機產業發展而興起的一門高新技術，最近二十年發展尤其迅速。目前市場上主流的工業CT機一般由射線源、機械掃描系統、探測器系統、計算機系統和屏蔽設施等部分組成。工業CT廣泛應用在汽車、材料、航天、航空、軍工、國防等產業領域，為檢測航天運載火箭及飛船航空發動機、大型武器的檢測、地質結構的分析以及機械產品質量的重要檢測手段。
近年來，隨著計算機科學的進步及探測器技術的發展，工業CT的性能逐年提高，目前工業CT作為一種實用化的無損檢測手段，正逐漸從滿足一般工業應用的低能工業CT，向滿足大型復雜結構件檢測需求的高能工業CT技術發展。數模對比所采用的方法是:首先對產品進行數字化掃描，再根據掃描獲取的數據重建其三維數字化模型，然后與其原始三維CAD模型進行比對分析。目前對產品進行數字化掃描常用的技術有三坐標機測量、超聲波測量和工業CT等。其中工業CT掃描技術能以圖像形式準確反映工件的內外部情況，且不受工件復雜程度的影響，目前已成為檢測復雜產品(特別是含有內腔的產品)的重要手段。
工業CT技術不斷升級和創新，探測器技術、重建算法等不斷改進，使得工業CT的檢測精度和速度不斷提升。同時，多能量工業CT、動態工業CT等新型技術的出現，也為工業制造帶來了更多的可能性。工業CT不僅在傳統的機械制造、電子電氣等領域得到廣泛應用，還逐漸拓展到了醫療器械、新能源、軌道交通等領域。隨著工業CT技術的不斷成熟和應用需求的增長，其應用領域還將進一步擴大。
隨著工業CT市場的不斷擴大，越來越多的企業開始進入這個領域，市場競爭日益激烈。企業間的競爭主要體現在技術水平、產品質量、服務等方面。工業CT的發展現狀呈現出市場規模不斷擴大、技術水平不斷提升、應用領域不斷拓展、市場競爭日益激烈、法規標準和安全問題日益重視等特點。未來，工業CT將繼續發揮其無損檢測的優勢，為工業制造帶來更多的便利和創新。
隨著智能制造和人工智能的發展，工業CT將與這些技術相結合，實現自動化、智能化檢測。這將減少人工干預，提高檢測效率，進一步推動工業CT的應用和發展。工業CT的安全和合規性也將得到更多關注。隨著法規標準的不斷完善和安全意識的提高，工業CT的使用將更加規范和安全。未來工業CT將繼續發揮其無損檢測的優勢，為工業制造帶來更多的便利和創新。同時，工業CT技術將持續升級和創新，拓展其應用范圍，提高檢測精度和速度，并與智能制造和人工智能等技術相結合，實現自動化、智能化檢測。
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