RToo 3D - röntgenový robotický skener

RToo 3D je rentgenový zobrazovací systém, který kombinuje rentgenové detektory pro počítání jednotlivých částic s flexibilitou spolupracujících robotů. Poskytuje zákazníkům výkonný systém vyladěný pro nedestruktivní analýzu umění. Hlavními výhodami systému pro uměleckou analýzu jsou hyperspektrální rentgenové zobrazování, vynikající kontrast a rozlišení obrazu v kombinaci s flexibilitou sledování robotů.

Systém je navíc modulární a v budoucnu umožňuje snadné rozšíření o další zobrazovací modality.

Klasické rentgenové zobrazovací systémy měří pouze intenzitu rentgenových paprsků procházejících kontrolovaným objektem. RToo také měří vlnovou délku rentgenových paprsků, což umožňuje diferenciaci materiálů (pigmentů) v objektu, a to nejen na základě jejich celkového útlumu rentgenového záření, ale také na základě jejich elementárního složení.

V běžných rentgenových zobrazovacích systémech jsou jak rentgenka, tak detektor fixovány nebo se pohybují pouze v omezeném rozsahu směrů (vlevo, vpravo, nahoru, dolů). Obvykle není flexibilita otáčet se okolo libovolné osy, tj. dívat se na vzorek z různých úhlů. Proto není snadné nebo dokonce možné zkontrolovat vybrané oblasti větších struktur, zejména pokud mají složité tvary. Na rozdíl od klasických nastavení rentgenového zobrazování poskytuje robotický systém téměř úplnou flexibilitu zorného úhlu. Roboti proto umožňují „dívat se“ rentgenovými paprsky z jiné perspektivy, aby poskytli bezprecedentní informace o kontrolovaném objektu ve 3D, aniž by bylo nutné měření plně vypočítanou tomografií.

Pravé robotické rameno nese kompaktní rentgenovou lampu. Levý robot nese nový Hyperspectral X-RAY Photon Counting detektor.

Spektrální rentgenové transmisní zobrazování

RToo je schopen rentgenového hyperspektrálního zobrazování, při kterém se měří celé rentgenové spektrum procházející vzorkem. Spektrální informace lze použít v heterogenních vzorcích, kde je třeba identifikovat různé materiály. Rentgenové snímky mohou být „vybarveny“ s důrazem na různé materiály nebo mohou být filtrovány, aby se extrahovaly pouze dané materiály. Schopnost hyperspektrálního skenování je dobře prokázána na malbě z 19. století, kde bylo možné extrahovat signál pigmentu obsahujícího olovo a odhalit tak přelakovaný akt. Vzorky lze skenovat pomocí režimu, ve kterém se rentgenová trubice i detektor pohybují společně. Výhodou tohoto režimu skenování je, že vzdálenost rentgenové trubice / detektoru může být krátká, proto je intenzita rentgenového záření vyšší a skenování rychlejší. Spektrální „barevný“ rentgenový obraz viz obrázek. Barvy reprezentují rozdílné materiály zjištěné v obraze. 

Rentgenové skenování a spektrální informace

Vlevo: rentgenové skenování obrazu. Vpravo: spektrální informace byla použita k extrakci signálu pigmentu obsahujícího olovo, který odhalil přelakované vrstvy skrytého obrazu. Skenování bylo provedeno v režimu společného pohybu rentgenové trubice i detektoru.

Přednosti robotického rentgenového skeneru

• Špičkový rentgenový detektor počítání fotonů Widepix 1 × 5 MPX3 Si. Jedná se o zcela novou generaci rentgenových zobrazovacích detektorů založených na čipu Medpix3 se dvěma prahovými hodnotami rozlišování energie na pixel.
• 2D spektrální rentgenové snímky s paralelním pohybem rentgenky a detektoru pro tenké vzorky.
• 2D spektrální rentgenové snímky se stacionárním a pohyblivým rentgenovým paprskem vhodné pro tlustší vzorky.
• Skeny lze provádět v libovolné orientaci roviny skenování s plochou skenování až 1,0 × 0,7 m2.
• Snadné nastavení skenování pomocí ručního polohování robota pomocí režimu „volný běh“.
• Rentgenová kontrola v reálném čase pomocí 3D ovládání robotů myší.
• Dvojice spolupracujících robotických ramen Universal Robots UR-5.
• Rentgenová trubice Oxford Instruments Apogee (50 kVp @ 1 mA, velikost bodu 30 µm, Be okno).
• Mechanika pro podporu robotů.
• Rentgenová stíněná skříň 1,85 × 1,85 × 1,85 m včetně blokování a bezpečnostního výstražného světla. Skříň je připravena na certifikaci radiační bezpečnosti ve Velké Británii.
• Ovládání pomocí PC nebo Mac.
• Software pro ovládání skeneru a zpracování dat.