SKYSCAN 2214

3D rentgenová mikroskopie v nanoměřítku – Výkon, Rozlišení, Zorné pole

• Velikost vzorku až 300 x 400 mm – Bez ohledu na to, zda je vzorek obrovský nebo malý, SKYSCAN 2214 je flexibilní pro zobrazení všech.
• Pronikavá síla 160 keV – Rychlá výměna filamentu pro přepínání mezi W pro nejvyšší penetraci nebo LaB₆ pro nejvyšší rozlišení
• Skutečné 3D prostorové rozlišení <500 nm – Existuje mnoho způsobů, jak definovat rozlišení, ale nejdůležitější je schopnost vyřešit 2 prvky ve výsledném 3D modelu.

Nový MULTISCALE rentgenový nanotomograf SKYSCAN 2214 pokrývá nejširší škálu velikostí objektů a prostorových rozlišení v jediném přístroji. Otevírá jedinečné možnosti pro 3D zobrazování a přesné modelování geologických materiálů při průzkumu ropy a zemního plynu, kompozitních materiálů, Li baterií, palivových článků, elektronických sestav a také ex-vivo preklinické aplikace, jako je zobrazování plic nebo vaskularizace nádorů.

Přístroj umožňuje skenování a 3D nedestruktivní rekonstrukci vnitřní mikrostruktury objektů o průměru > 300 mm a také submikronové rozlišení pro malé vzorky.

Systém obsahuje transmisní zdroj rentgenového záření „otevřeného typu“ s velikostí bodu <0,5 mikronu a diamantovým okénkem. Může být vybaven až čtyřmi rentgenovými detektory pro maximální flexibilitu: plochý panel pro velké objekty, 11Mp chlazený CCD se širokým zorným polem, 11Mp chlazený CCD se středním zorným polem, 8Mp chlazený CCD pro nejvyšší prostorové rozlišení. Automatická proměnná geometrie akvizice a vylepšení fázového kontrastu umožňuje nejlepší možnou kvalitu v relativně krátké době skenování.

SKYSCAN 2214 je doplněn o 3D.SUITE. Tato komplexní softwarová sada zahrnuje rekonstrukci akcelerovanou GPU, 2D/3D morfologickou analýzu a také vizualizaci vykreslování povrchu a objemu.

Zdroj

Katody z hexaboridu lanthanitého (LaB6) lze použít pro urychlení napětí od 20 kV do 100 kV a poskytují velikost bodu rentgenového paprsku menší než 500 nm pro dosažení nejvyššího rozlišení při zobrazování a 3D rekonstrukci. Rozlišení JIMA ukazuje, že 500 nm struktury mohou být snadno rozlišeny.

Pro dlouhodobou stabilitu velikosti ohniska a polohy emisního bodu je zdroj rentgenového záření vybaven kapalinovým chlazením, které obsahuje recirkulátor zajišťující přesnou teplotní stabilitu chladicí kapaliny.

Detektory

Použití CCD detektorů s malou velikostí pixelů umožňuje rozšíření zobrazování ve vysokém rozlišení a 3D rekonstrukci na velké objekty. Flexibilita vestavěného detektoru umožňuje upravit zorné pole a prostorové rozlišení podle velikosti a hustoty objektu. Pokročilá rekonstrukce ze zájmového objemu poskytuje skenování vybrané části velkého objektu s vysokým rozlišením bez snížení kvality obrazu.
Kromě toho lze zorné pole zvětšit horizontálně a vertikálně pomocí offsetových pozic kamery a vertikálního pohybu objektu.

In-situ moduly

Aplikace – 3D tisk

3D tisk, umožňuje vytvářet součásti se složitou vnější a vnitřní strukturou. Na rozdíl od klasických technik, které vyžadují speciální lisování nebo nástroje, aditivní výroba umožňuje ekonomickou výrobu jak jednodílných prototypů, tak dílů pro velkosériovou výrobu. Po dokončení je důležité potvrzení vnitřní i vnější struktury, aby bylo zajištěno, že součást bude fungovat tak, jak bylo zamýšleno. XRM umožňuje tuto kontrolu nedestruktivním způsobem, což dává jistotu, že součást splní nebo překročí specifikace.

• Kontrola vnitřních dutin na zachycený prášek
• Validace vnějších a vnitřních rozměrů
• Přímé srovnání s CAD modely
• Analýza jedno- a vícemateriálových komponent

Vlákna a kompozity

Kompozitní kombinací materiálů může mít výsledný komponent zvýšenou pevnost při výrazném snížení hmotnosti. Další optimalizace vychází ze zajištění optimalizace orientace dílčích komponent. Jednou z klasických používaných komponent jsou vlákna od ocelové výztuže v betonu až po uhlíkové nanotrubice v leteckých materiálech. XRM umožňuje kontrolu vláken a kompozitů bez nutnosti řezu, čímž je umožněna nedestruktivní kontrola vzorku a měření není ovlivněno přípravou vzorku.

• Orientace vložených objektů
• Kvantifikace tloušťky vrstvy a velikosti vláken
• In-situ testování teploty a fyzikálních vlastností s pomocnými stupni

Geologie

Studium geologických vzorků, ať už jde o jádrový vzorek z hlubin pod povrchem nebo o horninu ležící na zemi, nabízí množství informací o formování světa kolem nás. Analýza často vyžaduje zničení původního vzorku, odstranění důležitého původu vnitřních struktur. XRM poskytuje pohled do vzorku bez řezání, což umožňuje rychlejší výsledek a možnost budoucí analýzy.

• 3D vizualizace vnitřku vzorku v závislosti na hustotě
• Vizualizace sítě pórů
• Digitální řezy umožňující použití standardních geologických metod

SKYSCAN 2214 Specifications

Vlastnosti	Specifikace	Benefit
X-ray zdroj	20-160 kV 16 W max.	Snadno vyměnitelný filament optimalizovaný pro maximální výkon (W) nebo maximální rozlišení (LaB6) Rotační diamantové okénko pro maximální životnost
X-ray detektor	6 Mp active pixel flat-panel 11 Mp velkoformátový chlazený CCD 11 Mp středněformátový chlazený CCD8 Mp hi-res chlazený CCD	Různé velikosti a rozlišení detektorů umožňuje optimalizovat měření K dispozici 4 detektory s možností dodatečného přidání
Formát obrazu	Až 8000 x 8000 x 2300 pixelů z jedním měřením	Uživatelsky volitelná velikost obrázku umožňuje vyvážení velikosti datové sady a potřebného rozlišení Software pak dále umožňuje zmenšování po sběru dat
Rozlišení	60 nm nejmenší velikost pixelu <500 nm nízko kontrastní rozlišení (10% MTF)	Simple graphics control for optimizing experiment resolution based on selected detector, sample and detector distanceAdjustable source focus size to balance maximum power and resolution
Přesnost poziciování	<50 nm for rotation Anti-vibrační žulová platforma s pneumatickým stolkem	Vzorkovací stolek se vzduchovým polštářem zajišťuje plynulou rotaci Jednoduché uchycení sloupků vzorků ve stylu sklíčidla Mechanické a elektrické rozhraní pro pokročilé fáze výzkumu materiálů
Maximální velkost vzorku	300 mm v průměru (140 mm skenovací velikost) 400 mm délka Maximální váha vzorku 20 kg	Výkon i prostor pro skenování velkých vzorků Přesné umístění malých vzorků v blízkosti zdroje pro maximální zvětšení
Rozměry	Šířka 1800 mm x Hloubka 950 mm x Výška 1680 mm Váha: 1500 kg	Efektivně navrženo tak, aby optimalizovalo využití prostoru laboratoře Přístup ke zdroji pro údržbu prostřednictvím velkých posuvných dveří s blokováním