産業用コンピュータ断層撮影

工業用コンピュータ断層撮影（CT）スキャンは、放射線を使用してスキャンした物体の内部と外部の3次元表現を作成するコンピュータ支援断層撮影プロセス（通常はX線コンピュータ断層撮影）です。工業用CTスキャンは、コンポーネントの内部検査のために多くの産業分野で使用されています。工業用CTスキャンの主な用途には、欠陥検出、故障解析、計測、アセンブリ解析、リバースエンジニアリングアプリケーションなどがあります。^{[1] [2]}医療用画像処理と同様に、工業用画像処理には非断層撮影放射線撮影（工業用放射線撮影）とコンピュータ断層撮影放射線撮影（コンピュータ断層撮影）の両方が含まれます。

ラインビームスキャンは、産業用CTスキャンの従来のプロセスです。^[3] X線が生成され、ビームがコリメートされてラインが作成されます。次に、X線ラインビームが部品全体に移動され、検出器によってデータが収集されます。その後、データが再構成され、部品の 3Dボリュームレンダリングが作成されます。

コーンビームスキャンでは、スキャンする部品を回転テーブル上に置きます。^[3]部品が回転すると、X線のコーンが多数の2D画像を生成します。これらは検出器によって収集されます。その後、2D画像が処理され、部品の外部および内部の形状の 3Dボリュームレンダリングが作成されます。

産業用CTスキャン技術は、1972年にゴッドフリー・ハウンズフィールドによる医療用画像撮影用CTスキャナーの発明により導入されました。この発明によりハウンズフィールドはノーベル医学賞を受賞し、アラン・マクロード・コーマックと共に受賞しました。^{[4] [5] CTスキャンの多くの進歩により、主に医療分野で使用されている目視検査（医療用}CTスキャン）に加えて、計測学の分野でもCTスキャンを活用できるようになりました。

検査の用途や技術には、部品とCADの比較、部品同士の比較、組み立てと欠陥の分析、ボイド分析、壁厚分析、CADデータの生成などがある。CADデータはリバースエンジニアリング、幾何寸法と公差分析、生産部品の承認に使用できる。^[6]

CT を使用した分析の最もよく知られている形式の 1 つは、組み立てまたは視覚分析です。CT スキャンでは、分解せずに、機能する位置にあるコンポーネントの内部ビューを提供します。産業用 CT スキャン用の一部のソフトウェア プログラムでは、CT データセットのボリューム レンダリングから測定値を取得できます。これらの測定値は、組み立てられた部品間のクリアランスや個々のフィーチャの寸法を決定するのに役立ちます。

従来、物体内の欠陥、空隙、亀裂を特定するには破壊的なテストが必要でした。CTスキャンは、部品を破壊することなく、内部の特徴や欠陥を検出し、この情報を3Dで表示できます。産業用CTスキャン（3D X線）は、多孔性、^[7]介在物、亀裂などの部品内部の欠陥を検出するために使用されます。^[8]また、コンクリートの損傷の原因と伝播を検出するためにも使用されています。^[9]

金属鋳造および成形プラスチック部品は、冷却プロセス、厚壁と薄壁の遷移、および材料特性により、通常、多孔性になりがちです。ボイド解析を使用すると、プラスチックまたは金属部品内のボイドの位置を特定、測定、および解析できます。

従来、破壊試験を行わずに、座標測定機(CMM) や外面をマッピングするビジョンシステムなどを使用して、部品の外形寸法のみを計測する完全な計測が行われてきました。内部検査方法では、部品の 2D X 線を使用するか、破壊試験を使用する必要があります。産業用 CT スキャンを使用すると、完全な非破壊計測が可能になります。無制限の幾何学的複雑さにより、3D 印刷では、従来の CMM ではアクセスできない複雑な内部機能をコストに影響を与えることなく作成できます。コンピューター断層撮影 CT を使用した形状の特性評価に最適化された最初の 3D 印刷アーティファクト^[10]

画像ベースの有限要素法は、X線コンピュータ断層撮影からの3D画像データを有限要素解析用のメッシュに直接変換します。この方法の利点には、複雑な形状（複合材料など）のモデリングや、マイクロスケールで「製造されたままの」コンポーネントの正確なモデリングなどがあります。^[11]

産業用コンピュータ断層撮影市場は、2029年から2030年の間に7億7,345万米ドルから11億1,650万米ドルの規模に達すると予測されています。地域的な傾向では、厳格な安全規制と産業機器の予防保守により、特にアジア太平洋地域だけでなく、北米やヨーロッパでも市場の堅調な成長が見込まれています。^{[12] [13]} 成長は主に、コンポーネントの正確で非破壊的なテストを可能にするCTデバイスとサービスの継続的な開発によって推進されています。自動障害解析のための人工知能の使用やモバイルCTシステムの開発などの革新により、可能性が広がっています。^[14]

• CTスキャン
• 工業用放射線検査
• コーンビームコンピュータ断層撮影、品質管理および計測における応用。
• PCB リバース エンジニアリングは、プリント基板を非破壊的に画像化する産業用 CT のアプリケーションです。