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日本理學Rigaku nano3DX是一款真正的X射線顯微鏡(XRM),能夠以高分辨率測量相對較大樣品的3D計算機斷層掃描(CT)圖像,這是通過使用高功率旋轉陽極X射線源和高分辨率探測器來實現的。
nano3DX允許通過改變X射線波長來增強對比度或穿透力,拓展了可檢測樣品的類型,包括那些具有低吸收對比度的樣品(例如CFRP)、或更密集的材料(如陶瓷復合材料),因此,nano3DX擴展了無損成像的范圍,使研究中至關重要的靈活性和洞察力有了重大突破。
nano3DX特征
◆ 高功率旋轉陽極X射線源
◆ 多種靶材可供選擇(Cr,Cu和Mo),可得到不同波長的特征X射線,以優化不同樣品基質的成像
◆ 光學耦合高分辨率探測系統,多種物鏡可供選擇
◆ 快速數據采集,源自于高亮度的X射線源和高分辨率探測系統,速度比同類產品快3倍以上
◆ 低Z材料的高對比度,實現了優于0.13g/cm3的密度分辨率
◆ 支持原位實驗
◆ 高分辨率:空間分辨率優于400nm(特殊定制可達100nm)
◆ 寬視野:采用相同分辨率和掃描時間,FOV比同類系統大5倍以上
nano3DX典型應用
日本理學nano3DX適用于逆向工程、產品研究、失效分析、高可靠篩選、質量評價、改進工藝等無損檢測和評估工作。常用于各類材料(如合成材料、陶瓷復合材料等)、電子半導體元器件、地礦標本、仿生材料、生化物質等的計算機斷層掃描成像,現已廣泛應用于以下領域:
◆ 材料學:結構材料、復合材料的微觀特性分析,探討/解析樣品內部結構
l金屬材料、合金/鑄造:航空航天, 精密制造, 半導體零部件
l復合材料
l高分子材料/聚合物:纖維材料, 發泡材料, 橡膠, 樹脂, 高分子聚合物
◆ 工程材料:建筑材料內部孔隙度、連通度和滲透性分析
◆ 儲能設備:質量控制、新產品開發的結構試驗、失效分析等
◆ 農牧業:動植物組織,木材和農產品(如種子)的質檢和分析
◆ 古生物學和考古學:種系鑒定、化石的結構分析,文物保護和修復
◆ 地質:礦物勘察、地質分布、油氣藏開發等
◆ 半導體:元器件的結構分析
應用案例:
CFRP材料曾被認為很難通過X射線成像分析。由于nano3DX具有0.13g/cm3的密度分辨率,可以清晰的區分CFRP中碳纖維、環氧樹脂和材料孔隙的顯微結構,以三維形式觀察,并可測量空隙數量、體積和方向。
碳纖維增強聚合物(CFRP)。圖像為1.8mm×1.8mm×1.4mm,體積由3300× 3300×2500體素表示。在相同的分辨率、時間范圍內,單次掃描的測量體積比其他系統大25倍。