1.  系統組成

冷陰極X射線檢測系統由冷陰極X射線源、數字成像板(檢出器)、控制器及平板電腦構成。使用鋰電池驅動X射線源及數字成像板，可在無外接電源環境中進行檢測。X射線源的照射、數字成像板的成像及信號處理均采用專用軟件控制實現。檢驗過程可概括為透照、信號探測與轉換、圖像顯示與評定三個階段。

目前，市場上的X射線管仍以熱陰極為主，基本結構包括陰極、聚焦極和陽極，工作中需要加熱燈絲、響應速度慢、壽命較短、電子束能量分布寬、難以聚焦。冷陰極X射線管采用碳納米結構體電子源，在熱陰極結構的基礎之上增加了柵極，用于控制冷陰極電子發射過程，具有無需加熱、響應速度快、陰極面積可控、電子發射方向集中、能量分布窄、易集成等優點，已成為近些年來X射線產品開發研究熱點。

冷陰極X射線管整體結構如下圖所示。通過對柵極施加正電壓以引出電子束，電子束經過聚焦極聚焦后匯聚于此，高速電子束轟擊陽極靶面產生X射線。驗證試驗表明，該技術在成像質量和缺陷檢出率中均滿足規范要求，且成像質量優于常規X射線機。

● 數字成像板

傳統膠片成像技術檢測流程復雜，工作效率低，底片存儲量大，不易遠程共享與查閱，向數字化轉變是其發展的必然趨勢。

數字成像板采用大規模集成技術，穿透被檢物的射線被數字探測器陣列(DDA)接收轉化為電信號，經模數轉換成數字圖像顯示，無需暗室處理，動態范圍大，檢測效率高，可自動測量管道壁厚、腐蝕坑、管徑等。數字射線圖像能在電腦、平板、手機等屏幕上查看，易于存儲、調用、傳輸和共享，大大方便了各行業的管道完整性評估和監控。

● 控制單元

控制單元包括控制箱和平板電腦，裝有專用的控制系統和圖像分析軟件，可實現平板探測器圖像采集與顯示、冷陰極Ｘ射線機控制、數字射線圖像處理、圖像質量分析等幾個方面的功能。軟件具有缺陷識別功能，可實現缺陷的自動標記、放大、篩查及輔助評定。數字圖像可智能歸類和存儲。

2. 技術優勢

冷陰極X射線數字成像系統的主要特點有：焦點尺寸小(1 mm)，可明顯提升射線檢測靈敏度；照射時間短、輻射劑量小，可顯著降低人員誤照射的幾率，安全性高，可實現交叉作業；成像快，結果實時性強，做到即時拍片立刻成像，快速獲取X射線檢測結果；設備輕、體積小，攜帶方便，可實現狹窄管排間的快速檢測。該技術的諸多優點不僅使現場射線檢測成為可能，而且變得更加安全、方便、快捷、可靠，適用范圍極廣，潛力巨大。目前主要應用于火力發電管網檢測、配管腐蝕及焊縫檢測、高壓輸電線檢測、電線端頭線夾內部腐蝕檢測、板板對接焊縫檢測等。

冷陰極Ｘ射線數字成像系統具有操作簡單、成像時間短、方便攜帶、成像分辨率高、信噪比強等優點，其缺陷檢出率不低于常規射線檢測，且檢測結果不需暗室處理。配合智能軌道工裝，作業效率顯著提升，在工業無損檢測中具有廣闊的應用前景。