ISO 15708-2:2017

Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 2: Principles, equipment and samples

ISO 15708-2:2017 specifies the general principles of X-ray computed tomography (CT), the equipment used and basic considerations of sample, materials and geometry. It is applicable to industrial imaging (i.e. non-medical applications) and gives a consistent set of CT performance parameter definitions, including how those performance parameters relate to CT system specifications. ISO 15708-2:2017 deals with computed axial tomography and excludes other types of tomography such as translational tomography and tomosynthesis.

Essais non destructifs — Méthodes par rayonnements pour la tomographie informatisée — Partie 2: Principes, équipements et échantillons

Le présent document spécifie les principes généraux de la tomographie informatisée (TI) par rayonnement X, l'équipement utilisé ainsi que les considérations de base relatives à l'échantillon, aux matériaux et à la géométrie. Il est applicable à l'imagerie industrielle (c'est-à-dire aux applications non médicales) et donne un ensemble cohérent de définitions des paramètres de performance de la TI, y compris la façon dont ces paramètres sont reliés aux spécifications du système TI. Le présent document traite de la tomographie axiale informatisée et exclut les autres types de tomographie, tels que la tomographie par translation et la tomosynthèse.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 26-Feb-2017
• ICS: 19.100 - Non-destructive testing
• Technical Committee: ISO/TC 135/SC 5 - Radiographic testing
• Drafting Committee: ISO/TC 135/SC 5 - Radiographic testing

Relations

• Parent: ISO 6336-2:1996/Cor 1:1998 - Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 2: Calculation of surface durability (pitting) — Technical Corrigendum 1
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 15708-1:2002 - Non-destructive testing — Radiation methods — Computed tomography — Part 1: Principles
• Effective Date: 03-Sep-2016

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15708-2
Second edition
2017-02
Non-destructive testing — Radiation
methods for computed tomography —
Part 2:
Principles, equipment and samples
Essais non destructifs — Méthodes par rayonnements pour la
tomographie informatisée —
Partie 2: Principes, équipements et échantillons
Reference number
©
ISO 2017
© ISO 2017, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. [phone]
Fax [phone]
[e-mail]
www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General principles . 1
4.1 Basic principles. 1
4.2 Advantages of CT . 2
4.3 Limitations of CT . 2
4.4 Main CT process steps . 3
4.4.1 Acquisition . 3
4.4.2 Reconstruction . 4
4.4.3 Visualization and analysis . 4
4.5 Artefacts in CT images . 4
5 Equipment and apparatus . 5
5.1 General . 5
5.2 Radiation sources . 6
5.3 Detectors . 6
5.4 Manipulation . 7
5.5 Acquisition, reconstruction, visualization and storage system . 7
6 CT system stability . 7
6.1 General . 7
6.2 X-Ray Stability . 8
6.3 Manipulator stability . 8
7 Geometric alignment. 8
8 Sample considerations . 9
8.1 Size and shape of sample . 9
8.2 Materials (including table voltage/thickness of penetration) . 9
Annex A (informative) CT system components .11
Bibliography .17
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www . i so .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) (as EN 16016-2)
and was adopted, under a special “fast-track procedure”, by Technical Committee ISO/TC 135, Non-
destructive testing, Subcommittee SC 5, Radiographic testing, in parallel with its approval by the ISO
member bodies.
This second edition of ISO 15708-2 cancels and replaces ISO 15708-1:2002, of which it forms the subject
of a technical revision. It takes into consideration developments in computed tomography (CT) and
computational power over the preceding decade.
A list of all parts in the ISO 15708 series can be found on the ISO website.
iv © ISO 2017 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 15708-2:2017(E)
Non-destructive testing — Radiation methods for
computed tomography —
Part 2:
Principles, equipment and samples
1 Scope
This document specifies the general principles of X-ray computed tomography (CT), the equipment used
and basic considerations of sample, materials and geometry.
It is applicable to industrial imaging (i.e. non-medical applications) and gives a consistent set of CT
performance parameter definitions, including how those performance parameters relate to CT system
specifications.
This document deals with computed axial tomography and excludes other types of tomography such as
translational tomography and tomosynthesis.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 15708-1:2017, Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 1:
Terminology
ISO 15708-3:2017, Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 3:
Operation and interpretation
ISO 15708-4:2017, Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 4:
Qualification
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 15708-1 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
4 General principles
4.1 Basic principles
Computed tomography (CT) is a radiographic inspection method which delivers three-dimensional
information on an object from a number of radiographic projections either over cross-sectional planes
(CT slices) or over the complete volume. Radiographic imaging is possible because different materials
have different X-ray attenuation coefficients. In CT images, the X-ray linear attenuation coefficients
are represented as different CT grey values (or in false colour). For conventional radiography the
three-dimensional object is X-rayed from one direction and an X-ray projection is produced with the
corresponding information aggregated over the ray path. In contrast, multiple X-ray-projections of an
object are acquired at different projection angles during a CT scan. From these projection images the
actual slices or volume are reconstructed. The fundamental advantage compared to radiography is the
preservation of full volumetric information. The resulting CT image (2D-CT slice or 3D-CT volume), is a
quantitative representation of the X-ray linear attenuation coefficient averaged over the finite volume
of the corresponding volume element (voxel) at each position in the sample.
The linear attenuation coefficient characterizes the local instantaneous rate at which X-rays are
attenuated as they propagate through the object during the scan. The attenuation of the X-rays as they
interact with matter is the result of several different interaction mechanisms: Compton scattering and
photoelectric absorption being the predominant ones for X-ray CT. The linear attenuation coefficient
depends on the atomic numbers of the corresponding materials and is proportional to the material
density. It also depends on the energy of the X-ray beam.
4.2 Advantages of CT
This radiographic method can be an excellent examination technique whenever the primary goal is
to locate and quantify volumetric details in three dimensions. In addition, since the method is X-ray
based it can be used on metallic and non-metallic samples, solid and fibrous materials and smooth and
irregularly surfaced objects.
In contrast to conventional radiography, where the internal features of a sample are projected onto a
single image plane and thus are superposed on each other, in CT images the individual features of the
sample appear separate from each other, preserving the full spatial information.
With proper calibration, dimensional inspections and material density determinations can also be made.
Complete three-dimensional representations of examined objects can be obtained either by
reconstructing and assembling successive CT slices (2D-CT) or by direct 3D CT image (3D-CT)
reconstruction. Computed tomography is thus valuable in the industrial application areas of non-
destructive testing, 2D and 3D metrology and reverse engineering.
CT has several advantages over conventional metrology methods:
— acquisition without contact;
— access to internal and external dimensional information;
— a direct input to 3D modelling especially of internal structures.
In some cases, dual energy (DE) CT acquisitions can help to obtain information on the material density
and the average atomic number of certain materials. In the case of known materials the additional
informatio
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15708-2
Deuxième édition
2017-02
Essais non destructifs — Méthodes par
rayonnements pour la tomographie
informatisée —
Partie 2:
Principes, équipements et
échantillons
Non-destructive testing — Radiation methods for computed
tomography —
Part 2: Principles, equipment and samples
Numéro de référence
©
ISO 2017
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principes généraux . 2
4.1 Principes de base . 2
4.2 Avantages de la TI . 2
4.3 Limites de la TI . 3
4.4 Principales étapes du procédé TI . 3
4.4.1 Acquisition . 3
4.4.2 Reconstruction . 4
4.4.3 Visualisation et analyse . 4
4.5 Artefacts dans les images TI . 5
5 Équipement et appareillage. 5
5.1 Généralités . 5
5.2 Sources de rayonnement . 6
5.3 Détecteurs . 7
5.4 Manipulation . 7
5.5 Système d’acquisition, reconstruction, visualisation et stockage . 7
6 Stabilité du système TI . 7
6.1 Généralités . 7
6.2 Stabilité des rayons X. 8
6.3 Stabilité du manipulateur . 8
7 Alignement géométrique . 9
8 Considérations relatives à l’échantillon . 9
8.1 Taille et forme de l’échantillon . 9
8.2 Matériaux (et tableau tension / épaisseur de pénétration) . 9
Annexe A (informative) Composants d’un système TI .11
Bibliographie .18
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voirwww
.iso .org/directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux principes de l’Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien
suivant: www .iso .org/iso/avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le Comité européen de normalisation (CEN) (en tant
qu'EN 16016-2) et a été adopté, suivant une procédure par voie express, par le comité technique ISO/
TC 135, Essais non destructifs, SC 5 Contrôle par radiographie, parallèlement à son approbation par les
comités membres de l'ISO.
Cette deuxième édition de l'ISO 15708-2 annule et remplace l'ISO 15708-1:2002, dont elle constitue une
révision technique. Elle prend en compte les avancées réalisées en matière de tomographie informatisée
(TI) et de puissance de calcul au cours des dix dernières années.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 15708 peut être consultée sur le site de l’ISO.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 15708-2:2017(F)
Essais non destructifs — Méthodes par rayonnements pour
la tomographie informatisée —
Partie 2:
Principes, équipements et échantillons
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les principes généraux de la tomographie informatisée (TI) par
rayonnement X, l’équipement utilisé ainsi que les considérations de base relatives à l'échantillon, aux
matériaux et à la géométrie.
Il est applicable à l’imagerie industrielle (c'est-à-dire aux applications non médicales) et donne un
ensemble cohérent de définitions des paramètres de performance de la TI, y compris la façon dont ces
paramètres sont reliés aux spécifications du système TI.
Le présent document traite de la tomographie axiale informatisée et exclut les autres types de
tomographie, tels que la tomographie par translation et la tomosynthèse.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 15708-1:2017, Essais non destructifs — Méthodes par rayonnements pour la tomographie
informatisée — Partie 1: Terminologie
ISO 15708-3:2017, Essais non destructifs — Méthodes par rayonnements pour la tomographie
informatisée — Partie 3: Fonctionnement et interprétation
ISO 15708-4:2017, Essais non destructifs — Méthodes par rayonnements pour la tomographie
informatisée — Partie 4: Qualification
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel END
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés de l’ISO 15708–1 s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http: //www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse http: //www .iso .org/obp
4 Principes généraux
4.1 Principes de base
La tomographie informatisée (TI) est une technique d’examen radiographique qui fournit
des informations tridimensionnelles sur un objet à partir d’un certain nombre de projections
radiographiques, soit sur des plans de coupe (coupes TI) ou sur le volume total. L’imagerie
radiographique est possible du fait que des matériaux différents ont des coefficients d’atténuation du
rayonnement X différents. Dans les images TI, les coefficients d’atténuation linéiques du rayonnement X
sont représentés sous la forme de niveaux de gris TI différents (ou en fausse couleur). En radiographie
conventionnelle, l’objet tridimensionnel est irradié selon une direction, et on obtient la projection des
informations correspondantes de l’objet intégrées sur le trajet du rayon. En revanche, au cours d’un
balayage TI, on acquiert plusieurs projections d’un objet à différents angles de vue. À partir de ces images
de projection, les coupes ou le volume complet de l’objet sont reconstruits. L’avantage fondamental
comparé à la radiographie est la préservation des informations volumétriques complètes. L’image TI
obtenue (coupe TI 2D ou volume TI 3D) est une représentation quantitative du coefficient d’atténuation
linéique du rayonnement X, moyenné sur le volume fini de l’élément de volume correspondant (voxel) à
chaque position dans l’échantillon.
Le coefficient d’atténuation linéique caractérise localement le taux d’atténuation des rayons X lors de
leur passage à travers l’objet. L’atténuation des rayons X lorsqu’ils interagissent avec la matière résulte
de plusieurs mécanismes d’interaction distincts: la diffusion Compton et l’absorption photoélectrique
sont les mécanismes prédominants pour la TI aux rayons X. Le coefficient d’atténuation linéique dépend
du numéro atomique des matériaux correspondants et est proportionnel à la densité du matériau. Il
dépend également de l’énergie du faisceau de rayons X.
4.2 Avantages de la TI
Cette technique radiographique peut être une excellente technique d’examen pour localiser et quantifier
la dimension d’éléments volumétriques en trois dimensions. En outre, du fait que la méthode est basée
sur l’emploi de rayons X, elle peut être utilisée sur des échantillons métalliques ou non métalliques, sur
des matières solides ou fibreuses, ainsi que sur des objets de surface lisse ou irrégulière.
Contrairement à la radiographie conventionnelle, dans laquelle les caractéristiques internes d’un
échantillon sont projetées sur un seul plan image et sont donc superposées les unes aux autres, dans les
images
...