Imagem de raio-X 3D para recuperação de objetos 3D

A obtenção de informações estruturais tridimensionais dentro de objetos de forma não destrutiva tem sido um desafio. A abordagem mais comum é a tomografia computadorizada (TC) convencional, na qual o objeto é girado em torno de um eixo ou a fonte de raios X e o detector são girados em torno do objeto. Em seguida, a estrutura do objeto é determinada usando um algoritmo de computação. Isso limita o aplicativo aos casos em que o objeto e a estrutura dentro do objeto não mudam durante o período de tempo necessário para executar a verificação. Além disso, a resolução é determinada pela fonte de raios X e pelas características do detector.

Um novo gerador de imagens de raios-x 3D combina duas peças de hardware diferentes. A primeira é uma ótica de raios X com uma profundidade de campo pequena em comparação com o objeto sob investigação. A óptica reflexiva de raios-x do tipo Wolter é um desses projetos. Essas ópticas ocas têm uma eficiência de coleta relativamente grande e podem ser projetadas com um grande campo de visão. A profundidade de foco, que é a distância sobre a qual um recurso pode ser resolvido ao longo da direção da imagem, é relativamente pequena para essas ópticas - normalmente pequena em comparação com o campo de visão. Essas ópticas têm sido amplamente utilizadas em astronomia de raios-x e, em alguns casos, para microscopia de raios-x.

A curta distância de profundidade de campo é muitas vezes considerada uma desvantagem para o projeto; no entanto, quando combinado com um detector tridimensional de raios X, é possível aproveitar a curta profundidade de campo para obter informações adicionais sobre a estrutura 3D de um objeto. Uma versão simples do detector 3D usa filme. Os raios X são parcialmente transmitidos e parcialmente absorvidos através de um pedaço de filme de raios X. Isso permite a gravação de várias imagens ao longo de uma linha de visão e simultaneamente.

Essa tecnologia supera a limitação de obter informações estruturais tridimensionais, fornecendo várias visualizações com uma exposição sem partes móveis. Ele se baseia em um detector 3D, que pode ser tão simples quanto uma pilha de placas de filme, e uma óptica de raio-x com foco. A óptica de raios-x permite a coleta de raios-x de um volume localizado, assim como uma lente óptica comum, e a placa de filme empilhada ou outro projeto de detector 3D permite a coleta de várias informações do plano focal de uma linha de visão. A aquisição de imagens simultaneamente a partir de uma única linha de visão reduz o desfoque de movimento e os artefatos de reconstrução devido ao movimento do sistema.