🎯 Scopo dello strumento
Il calcolatore permette di determinare la massima dimensione dell’oggetto che può essere ripreso interamente da un sistema radiografico, dati la geometria sorgente‑oggetto‑detector e il flat panel. Fornisce inoltre la penombra geometrica (che influenza la nitidezza), l’ingrandimento e segnala se la proiezione dell’oggetto esce dai bordi del rivelatore.
È uno strumento essenziale per progettisti e tecnici in radiografia industriale e tomografia, per ottimizzare i parametri di acquisizione e garantire che il componente in esame sia interamente visibile.
⚙️ Parametri di input
🔹 Macchia focale (f)
Dimensione della sorgente radiogena in mm. Valori tipici: 0.4 mm (microfocus), 1.5 mm (tradizionale).
📏 SDD (Source‑Detector Distance)
Distanza totale tra sorgente e rivelatore (flat panel) in mm.
🖥️ Larghezza attiva Flat Panel
Dimensione orizzontale (larghezza) del rivelatore in mm.
📦 Dimensione oggetto
Larghezza dell’oggetto da ispezionare (perpendicolare all’asse) in mm.
📍 SOD (Source‑Object Distance)
Distanza tra sorgente e oggetto. Può essere modificata trascinando l’oggetto nel grafico o tramite slider.
📐 Formule utilizzate
M = SDD / SOD
Dove SOD = distanza sorgente‑oggetto, SDD = distanza sorgente‑detector.
Ug = f × (ODD / SOD) = f × (SDD − SOD) / SOD
f = macchia focale, ODD = distanza oggetto‑detector.
Per una buona qualità dell’immagine si richiede Ug ≤ 0.2 mm (alta risoluzione) o ≤ 0.5 mm (standard).
Proiezione = dimensione oggetto × M
Se questa supera la larghezza del flat panel, l’oggetto non può essere ripreso interamente.
Oggettomax = larghezza flat panel / M
Qualsiasi oggetto più grande di questo valore non sarà completamente visibile in una singola esposizione.
🖱️ Come interagire con il calcolatore
- Trascina il rettangolo arancione (l’oggetto) all’interno del grafico: la posizione si aggiorna in tempo reale, così come SOD, ODD e tutti i parametri derivati.
- Usa lo slider “Distanza Sorgente → Oggetto” per regolare finemente la posizione.
- Modifica i parametri di sistema (f, SDD, flat panel, dimensione oggetto) dai campi numerici: i risultati e il disegno si adattano istantaneamente.
- Il cono blu tratteggiato rappresenta il campo di radiazione che dal fuoco raggiunge i bordi del detector.
- Le linee tratteggiate rosse mostrano il percorso dei raggi che partono dalla sorgente, toccano gli estremi dell’oggetto e arrivano al detector, evidenziando la proiezione.
- Se la proiezione eccede la larghezza del flat panel, l’oggetto diventa rosso e compare un avviso “FUORI CAMPO”.
🧪 Esempio pratico
f = 0.4 mm | SDD = 1200 mm | Flat panel = 300 mm | Oggetto = 80 mm | SOD = 300 mm
Calcoli:
M = 1200 / 300 = 4.0x
Proiezione = 80 × 4.0 = 320 mm → fuori campo (320 > 300)
Penombra Ug = 0.4 × (900 / 300) = 1.2 mm → eccessiva, immagine molto sfocata.
Soluzione: per rientrare nei limiti occorre aumentare SOD (avvicinare l’oggetto alla sorgente) o ridurre la dimensione dell’oggetto. Ad esempio con SOD = 500 mm: M = 2.4x, proiezione = 192 mm (entro campo), Ug = 0.4 × (700/500) = 0.56 mm (accettabile per applicazioni standard).
Il calcolatore permette di esplorare queste variazioni in tempo reale.
📊 Interpretazione dei risultati
- Penombra Ug: valori inferiori a 0.2 mm garantiscono altissima nitidezza; valori fino a 0.5 mm sono ancora accettabili per molti controlli industriali; oltre 0.5 mm la qualità dell’immagine degrada sensibilmente.
- Ingrandimento M: maggiore è M, più dettagli piccoli possono essere risolti, ma aumenta anche la probabilità di fuori campo e peggiora la penombra.
- Max oggetto ispezionabile: indica il limite superiore per poter riprendere l’intero componente in una sola esposizione. Se la dimensione reale dell’oggetto supera questo valore, è necessario un detector più grande o una riduzione dell’ingrandimento (aumentando SOD).
- Stato proiezione: “✅ Entro i limiti” significa che l’oggetto intero viene proiettato all’interno del flat panel; “❌ FUORI CAMPO” avverte che parte dell’oggetto non sarà visibile.
📌 Note importanti
• Per semplicità, il modello considera solo la geometria planare lungo la direzione orizzontale; la stessa logica si applica alla direzione verticale, sostituendo la larghezza con l’altezza del flat panel.
• I valori di penombra e ingrandimento sono fondamentali per il dimensionamento corretto del sistema e per la scelta delle distanze di lavoro in radiografia e tomografia industriale.
• Lo strumento è a scopo didattico e di supporto alle valutazioni preliminari; per applicazioni critiche fare riferimento a norme tecniche (ISO 17636, ASTM E2597) e a calcoli più approfonditi.
🔗 Riferimenti normativi
- ISO 17636: Radiographic testing of fusion welded joints
- ASTM E2597: Standard practice for manufacturing characterization of digital detector arrays
- EN 12543: Non‑destructive testing — Characteristics of focal spots in industrial X‑ray systems
Per utilizzare il calcolatore interattivo, torna alla pagina principale del tool e modifica i parametri in tempo reale.