一個工業(yè)CT 系統(tǒng)至少應(yīng)當(dāng)包括輻射探測器，射線源，樣品掃描系統(tǒng)，計算機(jī)系統(tǒng)（硬件和軟件）等。

1、 輻射探測器

       工業(yè)CT 所用的探測器有兩個主要的類型——分立探測器和面探測器

2、射線源的種類

       射線源常用X 射線機(jī)和直線加速器，統(tǒng)稱電子輻射發(fā)生器。電子回旋加速器從原則上說可以作CT 的射線源，但是因為強(qiáng)度低，幾乎沒有得到實際的應(yīng)用。X 射線機(jī)的峰值射線能量和強(qiáng)度都是可調(diào)的，實際應(yīng)用的峰值射線能量范圍從幾KeV 到450KeV；直線加速器的峰值射線能量一般不可調(diào)，實際應(yīng)用的峰值射線能量范圍從1 ～16MeV，更高的能量雖可以達(dá)到，主要僅用于實驗。電子輻射發(fā)生器的共同優(yōu)點(diǎn)是切斷電源以后就不再產(chǎn)生射線，這種內(nèi)在的安全性對于工業(yè)現(xiàn)場使用是非常有益的。電子輻射發(fā)生器的焦點(diǎn)尺寸為幾微米到幾毫米。在高能電子束轉(zhuǎn)換為X 射線的過程中，僅有小部分能量轉(zhuǎn)換為X 射線，大部分能量都轉(zhuǎn)換成了熱，焦點(diǎn)尺寸越小，陽極靶上局部功率密度越大，局部溫度也越高。實際應(yīng)用的功率是以陽極靶可以長期工作所能耐受的功率密度確定的。因此，小焦點(diǎn)乃至微焦點(diǎn)的的射線源的使用功率或最大電壓都要比大焦點(diǎn)的射線源低。電子輻射發(fā)生器的共同缺點(diǎn)是X 射線能譜的多色性，這種連續(xù)能譜的X 射線會引起衰減過程中的能譜硬化，導(dǎo)致各種與硬化相關(guān)的偽像。

       同位素輻射源的最大優(yōu)點(diǎn)是它的能譜簡單，同時有消耗電能很少，設(shè)備體積小且相對簡單，而且輸出穩(wěn)定的特點(diǎn)。但是其缺點(diǎn)是輻射源的強(qiáng)度低，為了提高源的強(qiáng)度必須加大源的體積，導(dǎo)致“焦點(diǎn)”尺寸增大。在工業(yè)CT 中較少實際應(yīng)用。

       同步輻射本來是連續(xù)能譜，經(jīng)過單色器選擇可以得到定向的幾乎單能的高強(qiáng)度X 射線，因此可以做成高空間分辨率的CT 系統(tǒng)。但是由于射線能量為20KeV 到30KeV，實際只能用于檢測1mm 左右的小樣品，用于一些特殊的場合。

3、 分立探測器

       常用的X 射線探測器有氣體和閃爍兩大類。

       氣體探測器具有天然的準(zhǔn)直特性，限制了散射線的影響；幾乎沒有竄擾；且器件一致性好。缺點(diǎn)是探測效率不易提高，高能應(yīng)用有一定限制；其次探測單元間隔為數(shù)毫米，對于有些應(yīng)用顯得太大。

       應(yīng)用更為廣泛的還是閃爍探測器。閃爍探測器的光電轉(zhuǎn)換部分可以選用光電倍增管或光電二極管。前者有極好的信號噪聲比，但是因為器件尺寸大，難以達(dá)到很高的集成度，造價也高。工業(yè)CT 中應(yīng)用最廣泛的是閃爍體—光電二極管組合。

       應(yīng)用閃爍體的分立探測器的主要優(yōu)點(diǎn)是：閃爍體在射線方向上的深度可以不受限制，從而使射入的大部分X 光子被俘獲，提高探測效率。尤其在高能條件下，可以縮短獲取時間；因為閃爍體是獨(dú)立的，所以幾乎沒有光學(xué)的竄擾；同時閃爍體之間還有鎢或其他重金屬隔片，降低了X 射線的竄擾。若將隔片向前延伸形成準(zhǔn)直器還可以擋住散射X 射線；分立探測器可以達(dá)到16～ 20 bits 的動態(tài)范圍，而且不致因為散射和竄擾性能降低。分立探測器的讀出速度很快，在微秒量級。同時可以用加速器輸出脈沖來選通數(shù)據(jù)采集，最大限度減小信號上疊加的噪聲。分立探測器對于輻射損傷也是最不敏感的。

       分立探測器的主要缺點(diǎn)是像素尺寸不可能做得太小，其相鄰間隔(節(jié)距)一般大于0.1mm；另外價格也要貴一些。

       有一些關(guān)于CdZnTe 半導(dǎo)體探測器陣列用于工業(yè)CT 的報導(dǎo)。半導(dǎo)體探測器俗稱為固體電離室，由于本身對X 射線靈敏，無須外加閃爍體，這種探測器尺寸可以做得較小，沒有光學(xué)的竄擾。如果探測單元之間沒有重金屬隔片，仍然無法避免散射X 射線的影響。應(yīng)當(dāng)說這是一種很有應(yīng)用前景的CT 探測器，但目前還有余輝過長等一些技術(shù)問題需要解決。

4、 面探測器

       面探測器主要有三種類型：高分辨半導(dǎo)體芯片、平板探測器和圖像增強(qiáng)器。半導(dǎo)體芯片又分為CCD 和CMOS。CCD 對X 射線不敏感，表面還要覆蓋一層閃爍體將X 射線轉(zhuǎn)換成CCD 敏感的可見光。平板探測器和圖像增強(qiáng)器本質(zhì)上也需要內(nèi)部的閃爍體先將X 射線轉(zhuǎn)換成這些器件敏感波段的可見光。

       半導(dǎo)體芯片具有最小的像素尺寸和最大的探測單元數(shù)，像素尺寸可小到10 微米左右，探測單元數(shù)量取決于硅單晶的最大尺寸，一般直徑在50mm 以上。因為探測單元很小，信號幅度也很小，為了增大測量信號可以將若干探測單元合并。為了擴(kuò)大有效探測器面積可以用透鏡或光纖將它們光學(xué)耦合到大面積的閃爍體上。用光纖耦合的方法理論上可以把探測器的有效面積在一個方向上延長到任意需要的長度。使用光學(xué)耦合的技術(shù)還可以使這些半導(dǎo)體器件遠(yuǎn)離X 射線束的直接輻照，避免輻照損傷。

       用半導(dǎo)體芯片也可以組成線探測器陣列，每個探測單元對應(yīng)的閃爍體之間沒有隔離或者在許多探測單元上覆蓋一整條閃爍體，具有面探測器的基本特征，除了像素尺寸小的優(yōu)點(diǎn)以外，其性能無法與分立探測器相比。圖像增強(qiáng)器是一種傳統(tǒng)的面探測器，是一種真空器件。名義上的像素尺寸＜100μm，直徑152～457mm(6～18in)。讀出速度可達(dá)15～30 幀/s，是讀出速度最快的面探測器。由于圖像增強(qiáng)過程中的統(tǒng)計漲落產(chǎn)生的固有噪聲，圖像質(zhì)量比較差，一般射線照相靈敏度僅7～8%，在應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)疊加的情況下，射線照相靈敏度可以提高到2%以上。另外的缺點(diǎn)就是易碎和有圖像扭曲。