2018年04月21日 星期六

高分辨三维X射线显微镜(Xradia 510 Versa)(内置:原位拉伸/压缩试验台)

发布时间:2018-09-28

设备名称:高分辨率三维 X射线显微镜

设备型号:Zeiss Xradia 510 Versa

设备原理与功能介绍:

Zeiss Xradia 510 Versa 三维X射线显微镜是ZEISS公司的专利产品。其主要技术源于Xradia独家拥有的同步辐射成像技术, 如探测器系统和两级放大系统, 可以实现高分辨率、高衬度的3D断层扫描和重构。与普通的投射式微米CT系统仅仅采用X射线几何放大成像形式不同, Xradia Versa使用两级放大系统, 即光学放大和X射线几何放大, 因此可以使用灵活的工作距离(样品到X射线源的距离), 同时保证在大工作距离、对样品无损的条件下仍然达到亚微米分辨率。系统可以提供各种尺寸样品和原位实验样品的内部结构、体积、界面、缺陷(如裂纹和空洞等)等3D定量信息。Xradia Versa还能够提供独特的相衬度成像, 可以对硬材料,软材料(如生物组织)和轻质材料(如水、纸张)等进行高衬度的X射线衍射折射测量成像, 而不是仅使用X射线吸收成像。

服务领域:

Zeiss Xradia 510 Versa三维X射线显微镜系统广泛应用于包括各种岩石、煤炭、土壤、材料、陶瓷、电子、生物等材料,对各种样品的内部结构在亚微米尺度的三维成像和定量化研究。

技术参数:

(1)3D空间分辨率<0.7μm

探测器光学放大和X射线几何放大两级放大效应, 保证即使在大工作距离条件下的高分辨率

(2)封闭式微聚焦X射线管

高压范围: 30-160 keV

最大功率: 10 W

(3)2K x 2K CCD相机

(4)多探测器(物镜0.4X、4X、20X、40X), 根据分辨率要求自动切换

a)40X探测器(物镜): 最大放大倍数时像素尺寸 0.34 μm

b)20X探测器(物镜): 像素尺寸 0.65-0.68 μm

(5)X射线源移动范围: 215 mm

(6)探测器移动范围: 290 mm

(7)基于边缘折射传播的相衬度成像

典型的微米CT系统使用X射线吸收衰减获得图像衬度, 而相衬度成像方式通过测量X射线折射获得图像衬度。在X射线源和探测器远离样品的条件下, 可以获得最大化的基于边缘折射传播的相衬度, 而且, 由于X射线的折射角很小, 必须使用很小像素尺寸的探测器才能进行探测和测量, 只有VersaXRM系统才能满足这些要求。

(8)最大样品宽度: 300 mm

(9)最大样品重量(含子样品台): 15 kg

(10)高分辨率三维 X射线显微镜内置的原位拉伸/压缩试验台

设备名称:原位拉伸/压缩试验台

设备型号:Deben,CT5000-RT-SS

设备原理与功能介绍:

在样品扫描过程中,原位加载台能够提供一定的加载力(拉伸或者压缩),因而可以使三维X射线显微镜能够对在一定加载力的情况下样品的三维组织形貌及缺陷进行成像。

技术参数:

(1)最大支持5KN加载力,

(2)加载速度由0.03-0.3mm/min。

部分实验结果展示:

页岩的三视图(0.7um)                      砂岩的三视图(1.5-2.0um)

木棒的虚拟切片                      苍蝇的三维组织

花朵的虚拟切片                      半导体芯片

 

岩石未加载前的二维虚拟切片及受压2000N时的二维虚拟切片

 

图像处理、分割、动画和渲染等

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