2024工業(yè)CT行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境現(xiàn)狀及未來(lái)前景分析

• 黃文玉 2024年2月14日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 730 43
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工業(yè)CT是工業(yè)用計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它能在對(duì)檢測(cè)物體無(wú)損傷條件下，以二維斷層圖像或三維立體圖像的形式，清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測(cè)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況，被譽(yù)為當(dāng)今最佳無(wú)損檢測(cè)和無(wú)損評(píng)估技術(shù)。

隨著工業(yè)制造的快速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和安全性要求不斷提高，工業(yè)CT市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。工業(yè)CT是指應(yīng)用于工業(yè)中的核成像技術(shù)。其基本原理是依據(jù)輻射在被檢測(cè)物體中的減弱和吸收特性。同物質(zhì)對(duì)輻射的吸收本領(lǐng)與物質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。所以，利用放射性核素或其他輻射源發(fā)射出的、具有一定能量和強(qiáng)度的X射線或γ射線，在被檢測(cè)物體中的衰減規(guī)律及分布情況，就有可能由探測(cè)器陳列獲得物體內(nèi)部的詳細(xì)信息，最后用計(jì)算機(jī)信息處理和圖像重建技術(shù)，以圖像形式顯示出來(lái)。

工業(yè)CT是工業(yè)用計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它能在對(duì)檢測(cè)物體無(wú)損傷條件下，以二維斷層圖像或三維立體圖像的形式，清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測(cè)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況，被譽(yù)為當(dāng)今最佳無(wú)損檢測(cè)和無(wú)損評(píng)估技術(shù)。工業(yè)CT技術(shù)涉及了核物理學(xué)、微電子學(xué)、光電子技術(shù)、儀器儀表、精密機(jī)械與控制、計(jì)算機(jī)圖像處理與模式識(shí)別等多學(xué)科領(lǐng)域，是一個(gè)技術(shù)密集型的高科技產(chǎn)品。

工業(yè)CT現(xiàn)有X射線斷層掃描(XCT)、康普頓散射斷層掃描(CST)、穆斯堡爾效應(yīng)斷層掃描(MCT)等。主要應(yīng)用于工業(yè)在線過(guò)程的實(shí)時(shí)檢測(cè)和大型工業(yè)部件的探查。工業(yè)CT與傳統(tǒng)的X射線探傷和超聲波探傷相比，具有空間分辨率高、無(wú)損檢測(cè)、速度快等特點(diǎn)，因而在工業(yè)產(chǎn)品的檢測(cè)中具有其他方法無(wú)可取代的作用。在實(shí)時(shí)檢測(cè)方面，可用于在線檢測(cè)熱軋無(wú)縫鋼管中的氣孔、劃痕、裂縫、分層等各種缺陷，同時(shí)給出鋼管的壁厚、同心度、單位長(zhǎng)度的重量等;亦可用于發(fā)電設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)。在大型部件檢測(cè)方面，特別適用于火箭、核燃料元件、彈藥、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等的無(wú)損檢測(cè)。

工業(yè)CT部件的發(fā)展現(xiàn)狀分析

射線源常用X射線機(jī)和直線加速器。X射線機(jī)的峰值能量范圍從數(shù)十到450 keV，且射線能量和強(qiáng)度都是可調(diào)的;直線加速器的射線能量一般不可調(diào)，常用的峰值射線能量范圍在1一16 MeV。其共同優(yōu)點(diǎn)是切斷電源以后就不再產(chǎn)生射線，焦點(diǎn)尺寸可做到微米量級(jí)。

目前常用的探測(cè)器主要有高分辨CMOS半導(dǎo)體芯片、平板探測(cè)器和閃爍探測(cè)器三種類(lèi)型。半導(dǎo)體芯片具有最小的像素尺寸和最大的探測(cè)單元數(shù)，像素尺寸可小到10 μm左右。平板探測(cè)器通常用表面覆蓋數(shù)百微米的閃爍晶體(如CsI)的非晶態(tài)硅或非晶態(tài)硒做成，像素尺寸約127 μm，其圖像質(zhì)量接近于膠片照相。閃爍探測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是探測(cè)效率高，尤其在高能條件下，它可以達(dá)到16 ~ 20 bit的動(dòng)態(tài)范圍，且讀出速度在微秒量級(jí)。其主要缺點(diǎn)是像素尺寸較大，其相鄰間隔(節(jié)距)一般≥0. 1 mm。

樣品掃描系統(tǒng)從本質(zhì)上說(shuō)是一個(gè)位置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。工業(yè)CT常用的掃描方式是平移一旋轉(zhuǎn)((TR)方式和只旋轉(zhuǎn)(RO)方式兩種。RO掃描方式射線利用效率較高，成像速度較快。但TR掃描方式的偽像水平遠(yuǎn)低于RO掃描方式，且可以根據(jù)樣品大小方便地改變掃描參數(shù)(采樣數(shù)據(jù)密度和掃描范圍)。特別是檢測(cè)大尺寸樣品時(shí)其優(yōu)越性更加明顯，源探測(cè)器距離可以較小，以提高信號(hào)幅度等。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)CT設(shè)備保有量從2018年的22100臺(tái)迅速增長(zhǎng)至44800臺(tái)，CAGR為19.32%。2022年中國(guó)CT設(shè)備人均保有量為每百萬(wàn)人擁有31.73臺(tái)。隨著中國(guó)CT設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、高端化，未來(lái)中國(guó)CT設(shè)備保有量將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。具備較強(qiáng)技術(shù)研發(fā)能力及產(chǎn)業(yè)化能力的國(guó)產(chǎn)CT設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)將迎來(lái)穩(wěn)定的增長(zhǎng)期。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)工業(yè)CT行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境與投資趨勢(shì)分析報(bào)告》顯示：

工業(yè)CT是隨著計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展而興起的一門(mén)高新技術(shù)，最近二十年發(fā)展尤其迅速。目前市場(chǎng)上主流的工業(yè)CT機(jī)一般由射線源、機(jī)械掃描系統(tǒng)、探測(cè)器系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和屏蔽設(shè)施等部分組成。工業(yè)CT廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、材料、航天、航空、軍工、國(guó)防等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，為檢測(cè)航天運(yùn)載火箭及飛船航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大型武器的檢測(cè)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析以及機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要檢測(cè)手段。

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)步及探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)CT的性能逐年提高，目前工業(yè)CT作為一種實(shí)用化的無(wú)損檢測(cè)手段，正逐漸從滿(mǎn)足一般工業(yè)應(yīng)用的低能工業(yè)CT，向滿(mǎn)足大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件檢測(cè)需求的高能工業(yè)CT技術(shù)發(fā)展。數(shù)模對(duì)比所采用的方法是:首先對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化掃描，再根據(jù)掃描獲取的數(shù)據(jù)重建其三維數(shù)字化模型，然后與其原始三維CAD模型進(jìn)行比對(duì)分析。目前對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化掃描常用的技術(shù)有三坐標(biāo)機(jī)測(cè)量、超聲波測(cè)量和工業(yè)CT等。其中工業(yè)CT掃描技術(shù)能以圖像形式準(zhǔn)確反映工件的內(nèi)外部情況，且不受工件復(fù)雜程度的影響，目前已成為檢測(cè)復(fù)雜產(chǎn)品(特別是含有內(nèi)腔的產(chǎn)品)的重要手段。

工業(yè)CT技術(shù)不斷升級(jí)和創(chuàng)新，探測(cè)器技術(shù)、重建算法等不斷改進(jìn)，使得工業(yè)CT的檢測(cè)精度和速度不斷提升。同時(shí)，多能量工業(yè)CT、動(dòng)態(tài)工業(yè)CT等新型技術(shù)的出現(xiàn)，也為工業(yè)制造帶來(lái)了更多的可能性。工業(yè)CT不僅在傳統(tǒng)的機(jī)械制造、電子電氣等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，還逐漸拓展到了醫(yī)療器械、新能源、軌道交通等領(lǐng)域。隨著工業(yè)CT技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用需求的增長(zhǎng)，其應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步擴(kuò)大。

隨著工業(yè)CT市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)主要體現(xiàn)在技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)等方面。工業(yè)CT的發(fā)展現(xiàn)狀呈現(xiàn)出市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、技術(shù)水平不斷提升、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和安全問(wèn)題日益重視等特點(diǎn)。未來(lái)，工業(yè)CT將繼續(xù)發(fā)揮其無(wú)損檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，為工業(yè)制造帶來(lái)更多的便利和創(chuàng)新。

工業(yè)CT行業(yè)未來(lái)發(fā)展前景預(yù)測(cè)

隨著智能制造和人工智能的發(fā)展，工業(yè)CT將與這些技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化檢測(cè)。這將減少人工干預(yù)，提高檢測(cè)效率，進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)CT的應(yīng)用和發(fā)展。工業(yè)CT的安全和合規(guī)性也將得到更多關(guān)注。隨著法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善和安全意識(shí)的提高，工業(yè)CT的使用將更加規(guī)范和安全。未來(lái)工業(yè)CT將繼續(xù)發(fā)揮其無(wú)損檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，為工業(yè)制造帶來(lái)更多的便利和創(chuàng)新。同時(shí)，工業(yè)CT技術(shù)將持續(xù)升級(jí)和創(chuàng)新，拓展其應(yīng)用范圍，提高檢測(cè)精度和速度，并與智能制造和人工智能等技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化檢測(cè)。

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