Mikro-Nano-CT-Maschine(Micro-Nano-Computertomographie) ist ein fortschrittliches Bildgerät, das eine Mikro-Nano-Fokus-Röntgenquelle mit einem hochpräzisen Erkennungssystem kombiniert, dessen Kernbruch darin besteht, die Auflösung der herkömmlichen CT auf die Größe von Mikron bis Nano zu erhöhen und zu einem Schlüsselwerkzeug für die Mikrostrukturanalyse in den Bereichen Materialwissenschaften, Biomedizin und Geoarchäologie zu werden. Es durchdringt die Probe durch die Emission von Röntgenstrahlen mit einem Mikro-Nano-Fokus (in der Regel kleiner als 1 Mikrometer im Durchmesser), verwendet einen Detektor, um Transmissionssignale aus verschiedenen Winkeln zu empfangen, um dreidimensionale Bilder zu erzeugen in Kombination mit einem Computer-Tomografie-Rekonstruktion-Algorithmus.
Mikro-Nano-CT-MaschineDie Hauptfunktionen sind:
1, beschädigungsfreie 3D-Bildgebung der Innenstruktur
Kernfunktion: Sie erhalten vollständige dreidimensionale Strukturinformationen über die Probe, ohne sie zu schneiden oder zu zerstören. Dies ist entscheidend für wertvolle, seltene oder nicht zerstörbare Proben wie Fossilien, Artefakte, Elektronik, biologisches Gewebe.
Vorteile: Vermeidung von Informationsverlusten und menschlichen Schäden durch herkömmliche Schnittmethoden.
Hochauflösende 3D-Rekonstruktion
Funktionalität: Durch die Erfassung von Hunderten bis Tausenden von 2D-Röntgenprojektionsbildern aus verschiedenen Winkeln werden 3D-Datensätze (Voxel-Daten) der inneren Struktur der Probe mit Computertomographie (CT) rekonstruierten Algorithmen (z. B. Filter-Counterprojektion) generiert.
Genauigkeit: Die Auflösung ist deutlich höher als die herkömmliche medizinische CT und ermöglicht die klare Unterscheidung feiner Strukturen wie Poren, Risse, Partikel, Fasern, Blutgefäße und andere auf Mikronenstufe.
Erkennung von internen Mängeln und Schäden
Funktion: Präzise Erkennung und Positionierung von Fehlern im Inneren von Materialien oder Komponenten, wie z.B.:
Poren und Zwischenstoffe: in Metall, Keramik, Verbundstoffen.
Risse und Schichtung: in Schweißteilen, Verbundstoffen und Beschichtungen.
Bruch- und Müdigkeitsschäden: In der Studie der mechanischen Eigenschaften des Materials können Dehnungs-/Kompressionsexperimente in Echtzeit durchgeführt werden, um die Entstehung und Ausdehnung von Rissen zu beobachten.
4. Geometrische Größe und Profilanalyse
Funktionen: Präzise geometrische Messung und morphologische Analyse des rekonstruierten dreidimensionalen Modells:
Messung der Größe, Wanddicke, Volumen und Oberfläche komplexer Innenstrukturen.
Analyse der Partikelgrößenverteilung, Formfaktoren (Kugelform, Längendurchmesserverhältnis).
Messung der Porosität, der Durchmesserverteilung, der Konnektivität, der Brechung usw. von porösen Materialien.
Komponenten- und Dichtenanalyse (qualitativ/semi-quantitativ)
Funktion: Verschiedene Materialien absorbieren Röntgenstrahlen unterschiedlich und zeigen sich in CT-Bildern als unterschiedliche Graustufenwerte.
In der Probe können Phasen oder Materialien mit unterschiedlicher Dichte (z. B. Metall und Nichtmetall, verschiedene Legierungsphasen) unterschieden werden.
Durch die Analyse der Graustufenwerte können halbquantitative Dichtenkontraste durchgeführt werden, um die Gleichmäßigkeit des Materials zu bewerten.
Dynamische und in situ Prozessbeobachtung
Funktion (High-D-Gerät): Ausgestattet mit einem speziellen Probenstand, der eine externe Belastung (Kraft, Wärme, Elektrizität, Flüssigkeit usw.) auf die Probe während des CT-Scans ausüben kann, um in situ (in situ) oder vierdimensionale (4D, 3D + Zeit) Beobachtungen zu ermöglichen.
Anwendung: Echtzeit-Beobachtung der Verformung des Materials unter Kraft, der Ausdehnung von Rissen, der strukturellen Veränderung beim Laden und Entladen der Batterie, des Fluidströmungsprozesses in porösen Medien usw.
Visualisierung und virtuelle Schnitte
Funktionen:
3D-Visualisierung: 3D-Rendering der rekonstruierten Körperdaten zur intuitiven Darstellung der komplexen Struktur innerhalb der Probe.
Virtuelle Schnitte: Virtuelle Schnitte können in beliebiger Richtung (Querschnitt, Krone, Pfeil oder beliebige Schrägfläche) erzeugt werden, wie beim Schnitt mit einem "virtuellen Messer", um die Innendetails zu beobachten.
Datenexport und weitere Analyse
Funktionalität: Exportieren Sie rekonstruierte 3D-Daten in allgemeine Formate (z. B. DICOM, TIFF-Sequenz, STL usw.) für:
Mechanische Simulationen basierend auf realen Strukturen in Kombination mit der FEA-Software.
In Kombination mit dem 3D-Druck werden interne Strukturrepliken hergestellt.
Durchführung quantitativer Analysen in professioneller Software.