在材料科学、生命科学、地质研究、电子制造等领域,对材料内部微观结构的精准认知,是推动科学研究、优化产品设计、保障产品质量的关键。传统的检测手段往往难以在不破坏样品的前提下,实现高分辨率的三维内部结构表征。微纳米CT技术的出现,解决了这一难题。它将X射线成像技术推向微观和纳米尺度,能够以无损的方式,清晰呈现样品内部的三维结构信息,被誉为“微观世界的透视眼”。

一、微纳米CT:无损检测技术的革命性突破
这是一种基于X射线穿透性原理的先进成像技术。它通过采集样品在不同角度下的二维投影图像,利用计算机重建算法,生成样品内部结构的高分辨率三维模型。其核心优势在于“无损、三维、高分辨率”。
1、无损检测:无需对样品进行切片、染色等破坏性处理,即可获得内部结构信息,样品可重复用于其他分析,极大提高了研究效率,尤其适用于珍贵的样品。
2、三维可视化:提供样品内部结构完整的三维空间信息,可进行任意角度的观察、虚拟切片和三维测量,直观展示结构间的空间关系,这是二维成像技术比不了的。
3、高分辨率:分辨率可达微米甚至纳米级别(部分先进设备可达50纳米以下),能够清晰分辨样品内部的微小孔隙、裂纹、夹杂物、纤维分布等精细结构。
二、核心技术优势与性能特点
系统集成了多项前沿技术,确保为用户提供良好的成像性能和分析体验:
1、高亮度X射线源与高灵敏度探测器:
采用微焦点或纳米焦点X射线源,提供高亮度、高稳定性的X射线束,确保成像的清晰度和对比度。
搭配高性能平板探测器或CCD探测器,具有高动态范围、低噪声等特点,能够精准捕捉微弱的X射线信号。
2、精密机械运动控制系统:
样品台和射线源/探测器系统采用高精度、高稳定性的运动控制技术,确保在数据采集过程中定位精准、运动平稳,为高质量的三维重建提供基础。
3、先进的图像重建与处理软件:
配备功能强大的专业软件,支持快速、高质量的三维重建。
提供丰富的三维可视化、分割、测量和分析工具,如孔隙率分析、孔径分布统计、缺陷检测、尺寸测量、三维渲染等,帮助用户深度挖掘数据价值。
4、多功能样品仓与定制化方案:
样品仓设计灵活,可容纳不同尺寸和形状的样品,并可根据需求集成加热、冷却、拉伸、压缩等原位测试装置,实现对样品在不同环境或载荷条件下内部结构演变的实时观察。
针对特殊应用需求,提供定制化的系统解决方案。
三、广泛应用,赋能前沿科研与工业创新
微纳米CT技术的应用范围极其广泛,已成为众多领域分析工具:
1、材料科学:
多孔材料:表征泡沫金属、陶瓷、聚合物等多孔材料的孔隙结构、连通性、孔径分布,研究其渗透性、力学性能等。
复合材料:观察纤维增强复合材料中纤维的分布、取向、界面结合情况,分析缺陷(如孔隙、分层)对性能的影响。
金属材料:检测铸件中的缩孔、气孔、夹杂物等内部缺陷,分析裂纹的萌生与扩展。
能源材料:研究电池电极材料的微观结构、充放电过程中的结构演变,优化电池性能。
2、生命科学与医学研究:
骨骼研究:精确量化骨小梁结构参数(如骨体积分数、骨小梁厚度、分离度),用于骨质疏松症研究、药物疗效评估等。
生物组织:对牙齿、血管、肿瘤等生物组织进行三维成像,研究其微观结构和病理变化。
植物科学:观察种子内部结构、根系构型、木质部导管网络等。
3、地质与石油工程:
岩心分析:无损获取岩心的孔隙结构、裂缝网络、矿物分布等信息,用于油气储层评价、提高采收率研究。
4、电子与半导体:
封装缺陷检测:检测芯片封装内部的裂纹、空洞、焊接缺陷等。
三维集成电路(3DIC):表征TSV(硅通孔)等三维结构的质量。
5、考古与文化遗产:
对化石、文物等进行无损三维成像,揭示其内部结构和制作工艺。
微纳米CT,让看不见的微观世界清晰可见,为您的科研探索与工业创新提供强有力的技术支撑。我们期待与您携手,共同开启微观世界探索的新篇章!