用于改善层析成像测定、特别适用于混凝土结构中的钢筋检查的方法和布置

摘要

本发明公开了一种用于借助于辐射来改善层析成像测定的方法和装置，其特别适用于混凝土中的钢筋。所述方法包括用穿透性辐射来照射所述物体，将穿过所述物体的所述辐射记录在记录装置中；提供具有多个被独立识别且各不相同的参考元件的参照系，所述参考元件由高密度的辐射吸收材料制成，以有序的方式来布置此类参考元件；识别上述测量；确定照射时间；以及基于记录在记录装置上、用于测量的信息来确定物体内的对象的位置和尺寸。

说明书

技术领域

本发明涉及用于使用诸如X射线或伽马射线等穿透性辐射来分析对可见光不透明的物体的三维结构的方法，所述穿透性辐射的强度作为厚度乘以横穿物质的密度的乘积的函数而衰减。特别地，本发明意图用于结构分析，尤其是用于确定诸如横梁、柱，和平板等钢筋混凝土结构中的钢筋的位置和直径。

到目前为止进行的实验工作采用伽马辐射源。然而，对于该应用以及其它应用，可以将相同的方法应用于使用X射线管、线性加速器、或其它辐射源的情况。

本发明包括用于执行诸如源位置和穿透辐射记录装置位置等三维分析所必需的自动且精确的参数确定的方法；用于在所述记录装置包括对辐射强度的变化敏感的胶片时改善图像质量的最佳布置；用于使用低能辐射源在非常厚的混凝土块中进行钢筋的层析成像测定的布置；以及用于获得来自该测量的层析成像结果的程序。

背景技术

层析成像技术被广泛应用于医学。本方法特别适用于但不限于钢筋混凝土，并可以扩展至其它应用。在本领域中，已将由传统管生成的X射线、由放射性源发射的伽马射线或由线性加速器生成的高能电磁辐射用于使用辐射敏感胶片(传统或数字射线照相底版)(参考文献3)、对可见光辐射荧光转换屏(JP 61-254837，US 6333962)或闪烁或固态型辐射探测器(US 5933473)来获得穿透钢筋混凝土的结构块的辐射的二维图像。通过应用这些技术而获得的二维信息可用于检测金属元件、检测其中的腐蚀的存在、检测混凝土块中的空隙和裂缝。还涉及到三维问题，亦即钢筋混凝土结构中的钢筋的位置和直径的确定，但除参考文献4中描述的工作之外，迄今为止还没有太大进展(参考文献1、2、3、US 5828723)。与此类测量相关的一些问题尚未得到解决。这些问题是：难以以适当的精度获取关于钢筋的层析绘图(mapping)所需的源位置和记录装置位置的数据；由于散射辐射的强度而引起的图像对比度低，并因此而难以解译它们(尤其是在混凝土块的尺寸相当大的情况下)；以及可以使用低能便携式源来研究的混凝土的厚度范围受到限制。

用于钢筋的层析成像测定、亦即用于确定钢筋混凝土结构中的钢筋的位置和直径的程序包括在第一步骤中在被研究的结构元件的一侧的第一位置上布置辐射源并在照射期间在与所述源的位置近似相对的另一侧布置记录装置，使得被检测的部分包括在以下锥体的体积内，所述锥体的高度等于源与记录装置之间的距离，所述锥体的基底等于记录装置所覆盖的区域。在第二步骤中，在对于记录装置来说足够长的时间段内将被检查的元件暴露于源所发出的辐射中以接收获得穿透钢筋的辐射与未横穿钢筋的辐射之间的最佳对比度所需的穿透辐射剂量。照射时间量被确定为被检查的元件的厚度乘以密度的乘积的函数。在后面的步骤中，在源(有时是记录装置)位于不同位置的情况下重复该程序，使得被检查的体积与在第一步骤中类似。最后，使用数学算法，对参照给定结构块的全部测量分析记录装置所记录的信息，以获得测量所覆盖的体积内的钢筋的位置和直径。

为了应用所述数学算法，必须相对于固定到被研究的结构块的坐标系而知道对于不同测量而言源和记录装置两者的位置。

本发明通过提供以下各项而针对上述要求改善现有技术：

a)参考元件的引入，所述参考元件生成基准标记以得到更高的精度、可靠性和自动化潜力。

b)记录装置的布置，包括将此类装置设置在与被研究的结构块相隔特定距离的位置，从而改善获得的信息的质量。使用为此目的而特别开发的蒙特卡罗型模拟程序来计算此距离的最佳值(参考文献6)。

c)经上述蒙特卡罗型程序优化的用于过滤散射辐射的元件布置(参考文献6)。

d)用于分析记录装置中记录的信息以便解决层析成像问题的方法，亦即基本改善现有技术的对钢筋混凝土结构中的钢筋的三维绘图。

为了图像对准或校准的目的而使用由记录在射线照相胶片或数字记录装置上的辐射吸收参考对象所产生的基准标记在医学射线照相术(参考文献7)以及工业X射线测定(参考文献5)中众所周知。在第一种情况下，将参考元件并入病人身体中以便在不同测量中解决由病人的位置变化所引起的问题。在工业X射线测定的情况下，例如，在钢筋混凝土板的上部放置一系列的已知尺度的辐射吸收棒以便确定板的厚度。

在本发明中，基准标记的使用服务于两个目的，即改善对钢筋混凝土结构中的钢筋的位置和尺寸的层析成像测定的精度和可靠性。与其它工业X射线应用相比，其图像将记录在射线照片上的对象通常位于与记录装置相隔相当远的距离的位置。因此，通过用放置在不同位置上的辐射源进行两次或更多次曝光，可以通过立体重建来获得位置数据。为了使重建精确，重要的是确切地知道胶片和源两者关于被研究的结构的位置。

发明内容

在本发明的方法中，通过将辐射吸收参考对象放置在位于辐射源侧和/或记录装置侧的框架上的确切已知的位置来将基准标记记录在例如射线照相底版等记录装置上。这样做的目的是使对现场工作期间易于产生误差的手动测量和记录的需要最小化。这样，层析成像测定所需的信息被自动记录在记录装置上以供随后的计算分析使用，由此防止手动测定的不精确和误差特性，以及现有技术的其它缺点，诸如为了避免射线照相胶片曝光而将其放置在暗盒内的位置。

除参考元件之外，在本发明的方法中，记录装置侧的框架包括用于将记录装置定位在与正在检查的结构元件相隔最佳距离的位置处的布置。所述框架还允许添加适当的过滤器，其用于减轻在钢筋混凝土的情况下严重限制图像质量的散射辐射的影响。最佳距离和最佳过滤器均通过为此目的而特别开发的计算机程序来确定。最后，所述方法还包括特别开发的用于执行层析成像分析的程序，其将基准标记及框架和支撑体(support)的情况考虑在内。

附图说明

图1是在用于测定钢筋混凝土板和壁中的钢筋的位置和尺寸的布置中使用的“源组件”的透视图；

图2是使用“外部源”、用于研究平板和壁中的钢筋的布置的截面图；

图3是使用“内部源”、用于研究钢筋混凝土结构中的钢筋的布置的截面图；

图4(a)、4(b)和4(c)图解了用于研究横梁的中下部中的钢筋的两种布置和用于研究柱中的钢筋的布置。

图5(a)、5(b)和5(c)是在打开和闭合位置、用于研究横梁和柱中的钢筋的台架(rack)的透视图。

图6示出横梁上的台架的位置。

图7是示出用于计算使用本发明的方法来确定结构中的钢筋的位置时涉及的误差所采用的源、螺纹钢筋、参考元件和板布置的图示。

具体实施方式

本发明的方法包括将在现场(“现场工作”)中使用的数据收集设备和用于分析该数据以获得层析成像结果的程序。根据如下说明，可以根据被研究的结构元件的特性以不同的方式来布置所述设备。

首先，描述该方法的总的方面，然后，给出关于将该方法应用于不同的具体情况(平板和壁、横梁及柱的检测及其它情况)的方式的说明。

作为本发明的目的的现场设备首先包括辐射源侧的设备组件，称为“源组件”。在使用“外部源”、亦即用位于被研究的块外部的辐射源进行测量的情况下，“源组件”包括用于具有相应准直器的辐射源(X射线管、线性加速器、放射性源或其它)的支撑体和第一台架，该第一台架在下文中称为“台架I”，可拆卸地附接于所述支撑体，包含参考元件。“源组件”可以提供有屏蔽元件。所述台架包括矩形或其它形状的由重量轻但坚固的材料(例如Al)制成的框架，附接于所述框架以便覆盖其两侧的与框架具有相同形状的两个刚性板，该板由辐射吸收差的材料(例如某种塑料)制成。将“源组件”固定于要检查的物体的一侧。如果将使用“内部源”来执行测量，则只有当使用放射性小片(tablet)作为辐射源时，才可应用所述方法，并且在这种情况下，“源组件”仅仅变成源容器/投影器的保持器以及通过在块中钻的孔而引入被研究的块内部的“扩展”，因此，可以将放射性小片放置在被检查的物体内的不同位置。

其次，所述设备包括第二台架，该第二台架在下文中称为“台架II”，位于被研究的块的与所述源相对的一侧。台架II包括一个或多个平面。每个平面具有带盖板的框架和诸如台架I中的参考元件。台架II还可以包括用于识别每次测量的设备、散射辐射过滤器、记录装置的保持器和“伽马射线检测仪”(在下文中描述)的保持器。

所述参考元件由高密度材料(诸如Pb或W)制成并被布置为使源发出的辐射在到达记录装置之前横穿它们。参考元件可以是棒、珠子或类似对象，由于下面阐述的原因而最优选的是小珠子。这些参考元件位于固定于台架的框架的板上。

在关于“源组件”的说明中的上述屏蔽装置可以是由厚度为例如4mm的铅制成、围绕台架I的框架的板，该布置的目的在于通过被辐射横穿的第一混凝土层来吸收以超过或接近90度的角度散射的辐射。

用于识别每次特定测量的设备可以包括由吸收材料(Pb、W等)制成的字母的支持固定物以识别正在执行的具体现场工作，该支持固定物在现场工作期间保持不变，同时，包含用于识别每次测量的编号系统的第二支持固定物在每次连续测量时增加一个单位。可以将该设备集成到台架II中，以方便识别每次测量的程序，由此改善现有技术。

可以将散射辐射过滤器容纳在台架II中的两个板之间，以便实现直接辐射的强度与到达记录装置的散射辐射的强度之间的最佳比例，这是因为所述比例影响记录装置上正在检查的对象(例如钢筋)的图像的对比度。通过使用为此目的而特别设计的模拟程序来选择所述散射辐射过滤器的元件的组成和厚度(参考文献6)。

“伽马射线检测仪”是支持了对辐射敏感的几个设备的轻质材料的板，其目的是在测量期间获取由记录装置所记录的、覆盖区域的不同点上的辐射剂量的远程读数，由此允许评定测量的最佳照射时间。

一旦部署了“源组件”和台架II，则开启辐射源并开始照射。在伽马辐射源的情况下，将放射性小片移动到理想位置。在“外部源”模式下，将小片定位在由吸收材料制成的准直器中，该准直器是“源组件”的一部分，使得辐射可以在近似等于或略微大于由源和记录装置的区域所定义的立体角的立体角范围内特别地“照亮”被研究的体积。在伽马辐射源的情况下，在“内部源”模式下，通过照射机构的扩展来移动小片，所述照射机构被引入到钻入被检查的块中的孔中，由此允许在对应于由源和记录装置的区域所定义的立体角的体积内进行测量。

照射根据“伽马射线检测仪”所指示的剂量并根据针对源和记录装置的不同组合阐述照射时间相对于剂量之间的关系的表格而在特定的时间段内发生。

一旦测量结束，如果记录装置是需要“离线”读取的累积型(射线照相底版、胶片或数字的)记录装置，则将其移除。方便地在台架II中的适当位置设置新的记录装置；测量编号增加一个单位；并在改变或不改变“源组件”的位置的情况下而在新位置上用源来执行新的测量。

在已检测给定的结构“区段”并已进行所需次数的测量之后，执行层析成像测定。作为本发明的方法的一部分的该分析程序包括包含以下步骤的计算机程序：

a)输入正在测量的块(横梁、柱等)，即层析成像分析的对象的截面的尺寸和方位数据。定义固定于被研究的结构的主坐标系，分析的结果将参照该主坐标系。

b)在每次测量中指示已将记录装置放置在被研究的块的哪一侧。

c)识别记录装置上的基准标记。所述程序执行最小二乘调整以便以高精度来确定所述基准标记在记录装置的坐标系中的位置。当基准标记是对应于球形参考元件的圆圈或椭圆时，通过此程序实现的精度得到改善(参见下文关于用这种方法可以实现的精度的注解)。基准标记的位置确定：i)每次测量中源关于记录装置和主坐标系的位置，ii)记录装置关于坐标系和关于在对结构的相同截面进行的其余测量时的记录装置位置的位置。

d)确定对应于不同截面中的钢筋投影的轮廓的数据对，其称为“轮廓对”。所需的对的数目取决于钢筋投影方向的取向和变化。

e)计算由源的位置和对被研究的块的相同截面执行的全部测量所获得的每个轮廓对所定义的“影锥(shadow cone)”。

f)确定对应于实际钢筋的影锥交集，将全部沿着被检查的块执行的不同截面测量的“轮廓对”考虑在内。

g)用层析成像结果来制作技术报告，亦即检查截面中的每根钢筋的编号、位置和直径。

此分析程序的特征和与现有技术的不同之处在于其以简单的方式将由固定于被研究的块的单个主坐标系中的不同坐标系(用于每个记录装置的坐标系)得到的数据组合。

现在将针对特定情况来描述本发明的方法的使用，作为非限制性的说明性示例。

在本发明的特定实施例中，将所述方法用于使用¹⁹²Ir源的平板或壁中的钢筋的层析成像测定。在这种情况下，所述设备包括固定于将测量其钢筋的平板或壁的一个表面的“源组件”，和固定于平板或壁的相对侧的“单面(uniplanar)”台架II。通常但未必总是在“外部源”模式下执行平板和壁的测量。

图1和2示出了用于使用“外部源”来分析平板的本实施例的示例。“源组件”在图1中示出并包括由框架102和两个板103组成的台架I101，所述两个板103中一个是上板，一个是下板，参考元件104附接于板上的精确预定的位置上；由两个柱105、横构件(crossmember)106、准直器支撑体107和准直器108组成的源支撑体。此组件的尺寸对应于实验需要和条件。本示例所示的情况准备用于例如35×43厘米的射线照相底版，并且，因此，台架I101的框架102为例如39×49cm。两个柱105可拆卸地插入台架I101的框架102中。柱105支撑横构件106，横构件106可位于两个预定高度。用于将放射性源引入其中的准直器108的支撑体107在横构件106上水平滑动。准直器108的支撑体107可以借助于锚定螺栓而固定于横构件106的不同的预定水平位置109上。横构件106与台架I101对角地交叉，穿过其中心。部分地示出了可以用来屏蔽切向辐射并增加辐射保护的屏蔽装置112。框架102和横构件106优选地由Al制成，且柱105优选地由钢制成。

可以使用不同的程序来将所述组件附接于被研究的平板或壁上。其中之一包括例如使用两个吸力杯110，其附接在台架I101的框架102的相对的侧，将整个组件固定在光滑的地板或路面上；另一种程序包括使用固定在为此而被钻入台架I101的框架102中的孔111中的螺钉。

图2示出了适合于用来通过“外部源”来研究由钢筋混凝土板、底层地板和地板组成的结构203的布置的横截面图，其中，将台架I101放置在结构203上，并将台架II205放置在所述结构203下面。为了根据此布置进行分析，将源设置在两个位置201和202上；通过将平板、底层地板和地板组件的厚度203和密度(在这种情况下)考虑在内的计算来选择所述位置。必须将源在平板(或壁)的同一部分的两次测量中的水平和垂直位置确定为使以下条件最优化：

a)在两次测量中应覆盖可能的最大有效检查体积204。

b)应获得射线照相底版(放置在外壳209内部)中可能的最大有效记录区域，将板的灵敏度范围和板的边沿与中心之间的入射辐射路径的差考虑在内。

c)应将每次测量的持续时间保持在最低限度。

为了根据这些条件来设置源，台架I在横构件106的中心的每一侧具有两个可能的预定高度和四个可能的水平位置109，其在本示例中沿着横构件106的方向相隔1cm的预定距离。

图2还示出了台架I101中的参考元件组件(在这种情况下为小珠子)104和台架II205中的参考元件组件207，其分别插入板103和206中。在台架I101的情况下，可以将一对珠子104放置在横构件106中用于设置源的每个预定水平位置109的垂直轴上，以便通过读取记录装置上的各个基准标记来容易地使每次测量时的源的位置可见。对应于参考元件的基准标记能够对于每次测量确切地确定源和记录装置关于固定坐标系的位置，所述固定坐标系为在同一截面中执行的所有测量所共用。最接近于源和记录装置的参考元件是能够分别关于源和记录装置的位置以最小的误差进行所述确定的那些。

图2还示出了散射辐射过滤器208、记录装置209(例如其中具有射线照相底版和正常放大的屏幕的暗盒)和与记录装置的后侧接触的伽马射线检测仪210的布置。记录装置的上侧与过滤器208接触。上下板206之间的间距使得一旦布置了记录装置，则其与要测量的结构保持最佳距离，通过用参考文献6的程序执行的模拟来确定该距离。

用于研究平板或壁的钢筋的程序包括首先借助于上述可选程序之一将“源组件”固定在被研究的结构的一侧。然后，通过沿着横构件106将准直器水平地移动至预定位置109之一并将所述横构件垂直地移动到柱105中的预定位置之一来将准直器放置在第一位置201上，从而使位置201对应于被指示为满足上述条件的位置。然后，将第二台架II205放置在结构的相对侧，其使用未曝光的记录装置209。在以下步骤中，(例如根据伽马射线检测仪的指示)执行预定时间段的照射。在该时间段结束时，源返回到其屏蔽容器，并且如果记录装置209为累积型(例如射线照相底版、胶片或数字式)并因此需要“离线”处理，则将记录装置209取出以进行进一步处理。

然后，重复此程序，将源放置在第二位置202，将新的记录装置209设置在适当位置处，即与前一记录装置类似的位置上。由于本发明的参照系的原因，在两次测量中，记录装置位置不需要完全相同(如在现有技术中一样)。

最后，一旦对被研究的结构截面的编程测量完成(在本特定示例中为两个射线照相底版)，则在上述程序之后执行层析成像测定，以便通过将由所有测量得到的信息组合来确定结构内的钢筋数目、其直径、条件和位置。

图3示出了与图2类似但具有使用“内部源”模式的布置的截面图(参见下文)。在这种情况下，台架I不存在，并使用台架II的板206中的参考元件207(在这种情况下为珠子)来应用本发明的方法。这里为了明了起见而未示出图2所示的过滤器208和“伽马射线检测仪”210，而记录装置在这种情况下为用黑线表示的射线照相底版，白色间隔301模拟基准标记或吸收由参考元件207中的源发出的辐射所产生的“阴影”。操作员只测量并记录台架关于结构中的某些参考点的位置。然后，可以通过获知参考珠子207的坐标并测量其图像301在射线照相底版上的位置来计算源和记录装置的位置。

与在“外部源”模式的情况下一样，不移动台架，随后将第二记录装置放置在台架II上，并在第二位置用源执行新的测量。然后，用来自这两次测量(或者在多次测量的情况下为多次测量)的数据来确定平板中的钢筋的位置和尺寸。此过程的优点在于在现场工作期间节省时间和精力并能够避免误差且因此而实现更高的精度，尤其是在不可能同时接近结构的两侧的那些情况下，正如频繁出现的以下情况那样，即对于平板或壁而言源和记录装置位于不同房间中。在这些情况下，对源关于记录装置的位置的传统测量不容忽视。

为了确定源和记录装置的位置(这是钢筋的层析成像测定所需的)，在原理上，每次获得两个参考元件的图像就足够了。然而，实际上，适宜布置多于两个的参考元件并获得其相应的基准标记，以便通过对于为各个对所获得的结果取平均值来实现更高的精度，布置多于两个的参考元件还因为存在这些标记中的某些可能叠加到板中的其它标记上，从而使对其解译变得困难的可能性。对独立值取平均值的可能性的优点在于减少读数误差以及减少由关于参考元件的预定位置的制造公差所引起的那些误差。

在本发明的另一实施例中，将所述方法应用于对横梁或柱中的钢筋的层析成像测定。以与在先前的情况中类似的方式，这种情况下的设备包括固定在将测量其钢筋的横梁或柱的一侧的“源组件”，和固定于横梁和柱的另一侧的“单面、双面、或三面”台架II。

本实施例的示例在图4、5和6中示出，该示例应用于对横梁的中心截面的研究。

图4示意地示出了用于使用¹⁹²Ir放射性小片作为源来研究横梁截面和柱截面的两种可能布置。在(a)中，示出了“外部源”模式的布置。“源组件”包括具有其源的源402的容器/投影器的支撑体401，其固定于台架I403，台架I403具有框架和包括参考元件的两个板(类似于图1中的台架I101并依照对图1所示的元件的说明)。为了降低切向辐射的强度，可以添加可选屏蔽装置(图4中未示出)，其类似于图1中附图标记112所示的屏蔽装置。准直器404允许在源从容器402的内部朝向准直器404移位之后沿着期望的方向(朝着图中的右手侧)进行直接辐射以便开始测量。类似于对图2中的台架II205的说明，台架II405包括两个平面(每个平面包括具有板的框架)、参考元件、用于过滤器的空间、用于记录装置的支撑体和任选的伽马射线检测仪(参见图5a和5b)。所述台架被附接于横梁，使得两个平面保持与横梁的两侧接触(与源支撑体所附接的一侧相对且邻近)，且两个平面的交叉部分与跟源侧相对的横梁边缘重合。在其中如图4(a)所示地设置源的“外部源”的情况下，用记录装置406来执行一次或多次测量(源在垂直和水平方向上位于不同的位置)，记录装置406位于台架405的垂直和水平平面中的记录装置支撑体中。在(b)中，示出了类似的、但是在“内部源”模式下的布置，其中从“源组件”中去除框架403及其相关元件，并用适当直径(例如内径和外径分别约为12mm和15mm)的、适当材料的管子构成的延伸407来代替准直器404，从而允许源在其中移动位置，通过在与横梁的下侧相隔一定距离(如果使用的源为¹⁹²Ir，则约为例如28cm，如果源为⁶⁰Co，则约为50cm)的位置处钻入横梁的横向侧面之一的孔(例如直径约为17mm)来引入所述管子。例如，此类管子的长度和孔的深度应近似等于小于约10cm的横梁的厚度。当使用“内部源”时，优选地执行N次测量(其中N是大于并最接近A/10-1的整数，A是以cm为单位测得的横梁截面的宽度)。在第一次测量中，将源放置在例如与用以插入源的横梁的侧面相距约10cm的位置408处，并将记录装置放入台架405的支撑体中，优选地在位置410处，使得其中心与源的位置408相对。在连续的测量中，将源和记录装置的中心放置在与用以插入源的横梁的侧面相距例如20、30...(A-10)cm的位置处(源的位置409和记录装置的位置411及连续的位置)。在(c)中，示出了“内部源”模式下的类似于(b)的布置，其用于比通过可适用标准(例如“Testing concrete”British Standard 1881，part 205.Recommendations for radiography ofconcrete(参考文献3))所确定柱的更厚的柱中的钢筋研究。在这种布置中，使用¹⁹²Ir源，其中将附加平面412添加到台架II(如图5(c)中更详细地所示)，并将该平面调整为使其接触与用以引入源的侧面相邻的侧面(图4(c))。如果孔与相邻侧面之间的距离在例如20和30cm之间，则优选地在用以引入源的侧面的中心处钻孔，或者钻两个孔，使得每个孔与邻近于源侧的任一侧相隔例如在20和30cm之间的距离(如果采用⁶⁰Co源，则以约2.5的因子增加这些值)。在第一次测量中，例如在柱内10cm处引入源。在单个中心孔的情况下，同时照射两个记录装置，其中将所述两个记录装置在邻近用以引入源的侧面的平面上设置为彼此相对，并且其中心与源相对。相反，照射单个记录装置，所述单个记录装置设置在与引入源的侧面相邻的一侧、与孔相隔例如20和30cm之间的距离的位置处。通过将源沿着平行于孔的方向以例如10cm为间隔移动，直到深度等于柱的尺度(小于10cm)，根据需要而进行许多次测量。在每次测量中，将记录装置(在同时测量的情况下为一个或多个)放置成与源相对。通过将记录装置放置在与引入源的侧面相对的一侧，来执行其中源位于跟与用以引入源的侧面的相对的侧面相距例如20和30cm之间的位置处的测量。在两个孔的情况下，在记录装置位于与第一组测量中使用的侧面相对的一侧的情况下重复所述程序。

图5(a)、5(b)和5(c)示出如上所描述的、在横梁和柱的研究中使用的台架II的布置。图5(a)和5(b)示出两个垂直平面，主平面501和辅助平面502，其相互固定，并可以折叠以采用两个交替位置：i)在测量期间使用的打开位置(图5(a))和ii)在运输期间使用的闭合位置(图5(b))。另外，可以添加另一辅助平面503，其垂直于主平面501，并可以在主平面框架上滑动，使其接触横梁或柱的自由横向侧。每个平面501、502和503类似于图2的“单面”台架II205并与后者一样包括参照系、用于散射辐射过滤器的外壳、用于记录装置的支撑体和用于伽马射线检测仪的支撑体，诸如前文描述的那些(图5(a)、5(b)和5(c)为了明了起见而并未示出所有这些元件)。位于平面501和502上的记录装置的中心位置可以改变近似等于相应平面的一个长度的距离，而在平面503的情况下，此变化受到以下情况的约束，即位于此平面中的支撑体中的记录装置的边缘之一受到主平面的上表面的限制。图6所示原型的主平面的长度通过应用来确定，在示例中，其为例如约50cm，并可以使用补充物来延长。图5(a)还示出了为台架II提供到横梁或柱的固定手段的金属带505，和螺钉504，当记录装置位于垂直位置时(与在图4(a)和4(b)的情况下一样)，抵靠着位于平面502上的记录装置来调整该螺钉504以防止记录装置向下滑动。

图6示出了在记录装置209在垂直和水平平面上(伽马射线检测仪未示出)的情况下垂直平面在横梁上的操作位置时的台架II的位置。通过前述替换程序中的任何一个将台架II固定于横梁或柱上，使得平面接触横梁或柱的侧面且平面501和502的交叉部分与横梁或柱的边缘之一重合。

还可以将本发明的方法应用于其它对可见光不透明的结构和其它物体的研究。在结构的领域内，应提及挠性台架，其具有前文所描述的属性，用于例如具有非矩形横截面的柱的研究。可以将本发明的方法应用于对横梁侧部(laterals)的研究以便确定其中某些钢筋改变方向从而抵抗横梁支撑体附近的剪切应力的点，或者还可以应用于对横梁支撑体之上的横梁的上部或对基础的研究，在块的厚度这样要求的情况下，可以应用“内部源”模式。还已将本发明的方法用于对纪念碑和装饰物(ornamets)的内部金属结构的研究。

图7示出了使用“内部源”的特定布置的简化方案，准备用其定量地示出用本发明的方法可以在钢筋的层析成像测定中实现的精度。为了此说明目的，我们只需考虑两个源位置701和702、两根钢筋703和704、在图7所指示的位置(X，Y)上并入台架II的上板206的参考珠子207(为明了起见，该方案中未示出台架II中的下板206、过滤器208和伽马射线检测仪210)。如前所述，这些珠子是具有适当直径(优选为2mm)的非常具有辐射吸收性的元件。在辐射下，这些珠子207在记录装置209上产生“阴影”或基准标记，其形状为比背景更清晰的椭圆形。这些参考元件优选为球形的原因是因为球的“阴影”是圆或椭圆，并可以使用最小二乘法来调整这些形状，因此可以以比使用其它形状可实现的精度更高的精度来确定其位置。

用以确定钢筋793和704的位置和直径(其构成要解决的层析成像问题的未知变量)的精度取决于包括参照系在内的所有部件的制造公差，并取决于可以用来从记录装置中提取珠子图像的中心和钢筋所投影的阴影的横截面图的精度。表I的第一部分中总结了为进行本计算而假设的误差来源及其量值。

使用为此而特别开发的实际计算机软件来执行与本发明的方法相关的误差的计算。此类软件基于源、参考珠子、钢筋和记录装置的位置的标称值来模拟实际情况，同时其还将由于制造公差而引起的误差和板上的基准标记的读取误差考虑在内。采用具有一定标准偏差的正态分布，以统计学为基础来估计那些误差。此计算中使用的值和坐标系在图7中示出。假设钢筋703和704与Z轴平行。还假设成对地与Z轴对准的四个珠子207例如位于附图平面之上和之下10cm。

表I的下半部分总结通过模拟两千次测量而获得的在未知钢筋的位置测定中使用本方法时可实现的精度的结果。为了简单起见，计算不包括板关于台架的位置的不确定性。可以使用插入到非常接近于板的台架下板中的珠子的基准标记来非常确切地确定此量值。上述误差基本上是由源的位置事先未知的假设所引起的。因此，此计算对应于与前文结合图1和2所描述的布置不同的布置，在结合图1和图2所描述的布置中认为源的位置事先已知。因此，该计算尤其与“内部源”的情况相关，对于“内部源”情况，其中事先不确切地知道源的位置。虽然进行上述近似，但是认为本发明的方法中的估计误差对于本发明的应用具有代表性。

表I