LA LAMINOGRAFIA

La laminografia computerizzata (CL) è un metodo per la formazione di immagini 3D effettuata con i raggi-X, si possono produrre delle immagini "slice" di oggetti con una semplice traslazione lineare dell'oggetto rispetto al sistema tubo-rivelatore.

A differenza delle nuove tecniche di tomografia, la laminografia può individuare e visualizzare l'immagine di un determinato piano del nostro oggetto (focal plane) ottenuta effettuando una sola scansione.

Inoltre la laminografia risulta essere indicata come l'equivalente a una tomografia computerizzata (CT), con solo una limitazione della regione angolare, questa consente la ricostruzione di "slice" dell'oggetto utilizzando algoritmi CT leggermente modificati.

Questa tecnologia per la visualizzazione in pianta di immagini radiografiche è stata proposta da Ziedzes des Plantes nel 1932, questa tecnica è stato ampiamente utilizzato in campo medico fino alla comparsa delle attuali CT.

La tecnica è nota come planigrafia o tomografia lineare, invece per la generazione immagini radiografiche su diverse piani "slice" è conosciuta come laminografia.

INTRODUZIONE

L'irradiazione di componenti ai raggi-X è ben nota come un metodo di controllo non distruttivo per il settore tecnico.

Purtroppo utilizzando la semplice tecnica di irradiazione diretta, abbiamo una sola visione 2D dell'immagine generata, senza la possibilità di ottenere informazioni significative circa la profondità della struttura analizzata e visibile nell'immagine.

Nel 1932 de Plantes ha eseguito i suoi primi esperimenti di visione delle immagini su più livelli o strati dell' oggetto "slice".

La tecnica è stata chiamata laminografia ed è stato utilizzata nella diagnostica medica fino ai anni 70.

Inoltre lo sviluppo della tomografia computerizzata (CT) ha permesso di effettuare immagini non distruttivi ad alta risoluzione potendo effettuare visioni angolari sulla completa circonferenza dell'oggetto, ma con la sola limitazione della  loro grandezza ed limitato valore di assorbimento, questo non è sempre possibile, come nel caso di componenti di grandi dimensioni (strutture compositi, pale di elicotteri, schede a circuiti stampati a multistrato di grandi dimensioni ecc.), con i metodi di laminografia siamo in grado di superare queste difficoltà.

Essi producono immagini di "slice" o fette dell'oggetto che ci permettono la determinazione tridimensionale della posizione, da poterci permettere una verifica accurata nella struttura del nostro oggetto.

In questa nota vogliamo fornire una breve panoramica dei metodi di laminografia esistenti e le possibilità di utilizzo per le applicazioni industriali.

PRINCIPI DI LAMINOGRAFIA CLASSICA

La laminografia classica si basa su un moto relativo della sorgente di raggi X e del rivelatore (lastra radiografica) sull'oggetto.

La sorgente di raggi X ed il rivelatore sono spostati in modo sincrono a formare dei cerchi come mostrato in Figura 1 o sono semplicemente traslati in direzioni opposte, come mostrato in figura 2.

A causa del moto correlato, la posizione delle immagini viene proiettate cambiando sempre la sua posizione.

Solo un determinato piano o "slice" del nostro oggetto identificato come "focal plane", saranno proiettate sempre nella stessa posizione del nostro rilevatore (lastra radiografica) e quindi focalizzato in modo più permanente a differenza delle strutture dei piani superiori e inferiori che saranno di volta in volta proiettate in posizioni differenti, non avendo una sovrapposizione, limiteranno l'intensità alla immagine principale denominata "focal plane".

Questo principio di proiezioni sovrapposte è normalmente chiamato tomosintesi.

Naturalmente la laminografia rotazionale necessita di un più complesso sistema di scansione meccanico rispetto alla laminografia che utilizza la traslazionale, tuttavia produce risultati migliori, effettuando immagini da una maggiore area è angolazione differente da cui si ottengono le diverse proiezioni.

I principali svantaggi della laminografia classica sono l'intensità di fondo che riduce la risoluzione di contrasto e il complicato sistema di scansione meccanico.

       Figura 1: Principio di classica, laminography rotazione

                  

                                                                                                                                                              

       Figura 2: Principio di classica, laminography traslazionale          

PRINCIPIO DELLA LAMINOGRAFIA DIGITALE

L'unica differenza tra laminografia digitale e classica è l'uso di un rivelatore a raggi-X digitale in modo che possiamo ottenere una serie di immagini digitali e con differenti algoritmi poterle andare a ricostruire in differenti livelli che ci necessitano.

Questo ci aiuta a superare alcuni degli inconvenienti sopra menzionati con la laminografia classica. Quindi diventa possibile verificare gli oggetti in modalità 3D dimensionale in tempi accettabili.

Inoltre vi è la possibilità di ricostruire i dati di proiezione misurata sotto molti punti di vista utilizzando ben noti algoritmi di ricostruzione CT come la tecnica algebrica ricostruzione (ART).

Questo porta ad una risoluzione maggiore contrasto. Risolve i limiti della tomografia classica dove componenti con dimensioni, geometria o spessori eccessive non possono essere verificati con le tomografie tradizionali. Come per esempio nei compositi, pale di elicotteri e strutture piatte.

     

YXLON ha sviluppato una nuova soluzione innovativa nella tecnica di laminografia digitale, perfettamente efficiente, utilizzata nelle prove non distruttive di grandi oggetti piatti.

Questo rappresenta l'ultimo passo nella rigorosa attuazione della strategia della società di estendere la propria leadership di mercato. Il primo sistema laminografia è stato fornito alla Cina per testare parti utilizzate nell'industria aerospaziale.

Questo sistema permette di rilevare strutture ed effettuare misure di grandezze come di un capello umano su componenti con una dimensione di diversi metri quadrati.

Il metodo indica promettenti sviluppi anche per altre applicazioni, come ad esempio verifiche di pannelli di composito di grosse dimensioni,  circuiti stampati (PCB) di grosse dimensioni o per rilevare difetti di produzione e segni di usura nei rotori di aerogeneratori.

In conclusione i metodi di laminografia risultano essere dei ottimi metodi ai raggi-X per l'ispezione di componenti piatti come i circuiti stampati o saldature in componenti di grandi dimensioni e piatte.

Rispetto alla laminografia classica, l'uso di rivelatori di raggi-X digitali ha molti vantaggi e rende possibile l'uso laminografia digitale come un moderno metodo NDT industriale.