设备百科第五讲 | 工业显微CT(蔡司)

作者:冉盛网 时间:2020-03-23 10:12:27

工业显微CT-Xradia Context microCT是一款大观察视野、无损3DX射线微焦点计算断层扫描系统, 现已加入蔡司X射线成像产品组合。蔡司Xradia Context是一款能满足多种3D表征和检测需求的成像解决方案, 不仅能够在3D全景中展示完整大样品的内部细节,还能针对小样品使用大的几何放大倍数实现高分辨率和高衬度成像观察细节特征。Xradia Context建立在历经考验的蔡司 Xradia平台之上, 图像质量、稳定性和易用性均属上乘, 且具备高效的工作流环境和高通量扫描功能。

 


 

工业显微CT优势

全情景三维成像

高像素密度探测器(六百万像素)能够在完整的3D环境中解析精细细节,即使在相对较大的成像体积内也是如此。或者使用小样本最大化几何放大倍率,以识别和表征衬度和清晰度的微米级结构。快速的样品安装和校准,流程化的的采集工作流程,快速曝光时间和数据重建以及可选的自动加载器系统使Xradia Context成为高通量成像的利器,可满足广泛的3D成像和表征需求。


 

成熟的Xradia系列产品,数据质量可靠

Xradia Context建立在经过时间考验和备受推崇的Xradia技术之上,在系统稳定性、图像质量和可用性三方面被反复证实可靠。Scout-and-Scan控制系统提供高效的工作流环境。使用Autoloader扩大已有系统,实现自动处理和多达14个样品的顺序扫描。还可以用来做4D研究以测量材料微观结构在不同条件下的变化。

 

碳和玻璃纤维复合材料的样品三维渲染图与剪切面


 

可转换为X射线显微镜(XRM)

Xradia Context加入了蔡司X射线成像产品组合。只有Xradia Context microCT是可以随时转换为蔡司Xradia Versa 3D X射线显微镜(XRM)的microCT。蔡司Xradia 3DX射线显微在大工作距离进行高分辨率的成像技术(RaaD)以及先进的成像衬度为实验室X射线成像树立了新标准。

 

熊下颌的全视场成像


 

工业显微CT应用领域

Xradia Context满足在材料科学、工程、地球科学、生命科学等方面提高成像要求,扩展所需的成像能力。为材料、生命和地球科学研究、原材料表征以及制造和装配失效分析和质量控制领域的应用提供3D成像。


 

材料研究

• 表征材料特征, 包括孔隙、裂缝、孔隙、和其它表面以下缺陷

• 分析复合材料和其它多相功能材料的异质性
• 通过4D成像实现对微观结构变化进行可视化和定量采用

• 无损3D数据集识别感兴趣区域,为进一步研究定位导航

Xradia Context 提供:
 

• 通过无损方式观察到的内部微观结构是表面成像方法如光学和电子显微镜无法实现的

• 对数据进行分割和分析, 以获得定量的3D结构描述

• 通过外部原位和内部原位进行4D成像, 以观察材料的演变过程, 例如机械载荷或腐蚀

 

灯泡三维渲染图。可用于进行完整样本扫描以检查内部结构或识别制造组件中的缺陷。


 

生命科学

• 从小至细胞群到大至整只动物的样品都可进行虚拟组织成像 

• 借助细胞结构的高分辨率、高衬度图像深入探究发育生物学

• 对完整的大样品进行成像,如大脑、大块骨头和整只动物  

• 探索植物的3D组织,从土壤中的根系网络到茎叶结构  

•  分析生物材料和植入物的3D结构

Xradia Context 提供:
 

• 对染色和未染色的软硬组织及生物微观结构进行成像
 

• 快速无损地验证样品的染色和特征结构位置,以便后续使用 3D电子显微镜进行成像


 

嵌入石蜡中的老鼠胚胎三维渲染剖视图。具有高对比度的内部结构清晰可见。


 

原材料

• 研究工艺参数对提高材料性能的影响 

• 表征岩心尺度的非均质性并定量分析孔隙结构

• 进行失效分析—确定失效原因并识别缺陷/夹杂物以确定根本原因

• 改进选矿工艺, 分析尾矿以更大限度提高采收率,进行热力学浸出研究,对铁矿石等采矿产品进行QA/QC

Xradia Context 提供:
 

• 导出实际的3D结构进行物理模拟: 使用无损3D断层扫描数 据预测材料性能(机械、热等 )或使用无损3D断层扫描数据 进行数字岩心模拟

• 在高通量模式下对岩心(最大4 英寸)进行成像、表征和建模 

• 为原位流动研究或3D矿物学进行高衬度3D成像


 

非均质岩石样品的虚拟横截面显示了多相和孔隙率。


 

制造和装配

• 装置或器件的3D成像,用于检测或失效分析 

• 优化电子、汽车和医疗设备行业的工艺开发

• 评估增材制造的零件的内表面粗糙度
 

Xradia Context 提供:
 

• 适用于各种样品尺寸,包括3D全景中的大型物体 

• 可对完整的设备进行高通量扫描并快速获得结果 

• 补充或替代物理横切,无需牺牲样品


 

循环和拆包的锂离子电池的虚拟横截面,显示了集电器和阴极层的损坏。


 

工业显微CT技术参数

 

资料来源:上海交通大学(银川)材料产业研究院分析检测中心