Настольный микротомограф NanoVoxel-1000

NanoVoxel-1000 — настольный микротомограф для детального изучения внутренней структуры небольших образцов.



Система NanoVoxel-1000 — это настольная прецизионная система компьютерной микротомографии с разрешением до 300 нм.

Система обеспечивает самое высокое разрешение среди всех классических систем томографии и благодаря этому позволяет проводить специальные исследования образцов, для которых необходимо высокое разрешение, но не требуется высокая мощность, как для образцов большой радиационной толщины и плотности.

Система хорошо подходит для применений в исследовательских лабораториях, прецизионных исследований кернов, руд, геологических объектов.

Большим преимуществом является возможность проводить эксперименты на нагрев и сжатие во время съемки. Это позволяет оценить влияние внешних факторов на породу, в том числе и смоделировать внутрипластовые условия.

Ключевые особенности:

  • Детальное разрешение 300 нм;
  • Настольная компоновка, простота установки;
  • Источник излучения с герметичной трубкой, отсутствие необходимости в расходных материалах и простое обслуживание;
  • Возможность установки манипуляторов для позиционирования образца;
  • Наличие инструментов для проведения температурных и механических экспериментов;
  • Хорошая конструкция с сейсмоизоляцией для использования в транспортных средствах и на кораблях.

Области применения томографии

Области применения:

  • Геологические исследования;
  • Геотехническое проектирование;
  • Материаловедение;
  • Литьевое производство;
  • Археология и музейное дело;
  • Палеонтологические исследования;
  • Ботаника и дендрохронология;
  • Автомобильная промышленность;
  • Аэрокосмическая промышленность.
Визуализация и анализ объема трещин и отобранных субкернов (плагов) в общем объеме образца Проведение симуляции течения флюида через породу Выделение порового пространства (синий)

Рисунок 1 — Визуализация и анализ объема трещин и отобранных субкернов (плагов) в общем объеме образца
Рисунок 2 — Проведение симуляции течения флюида через породу

 

Рисунок 3 — Выделение порового пространства (синим цветом)

 

  • Минимальное фокусное пятно рентгеновской трубки, мкм: 0,3;
  • Максимальное пространственное разрешение системы томографии, мкм: 2;
  • Тип рентгеновской трубки: закрытый;
  • Возможность проведения экспериментов при съемке: температурные, механические;
  • Опциональная установка манипуляторов для позиционирования образца: наличие;
  • Максимальное напряжение на рентгеновской трубке, кВ: 110 — 130;
  • Размер активной области детектора, мм: 145 х 114;
  • Разрешение матрицы детектора, пикс.: 2940 х 2304;
  • Шаг пикселя детектора, мкм: 7,4; 49,5; 85; 100; 127; 139;
  • Максимальный размер образца, мм (диаметр х высота): 300 х 200;
  • Максимальная масса образца, кг: 15;
  • Габариты томографа (ДхШхВ), мм: 900 х 500 х 660;
  • Вес, кг: 500.

Принцип работы микротомографов

Рисунок 1 — Принципиальная схема работы компьютерного томографа и его устройство, включая съемку и параметры

КТ-изображение — это трехмерная карта коэффициентов поглощения материалов, тесно связанных с их плотностью. Мы не можем получить данную 3D карту напрямую, вместо этого нам нужно измерить (снять) 2D-проекции и восстановить 3D-карту. Объект поглощает рентгеновские лучи с разной скоростью в зависимости от скорости поглощения материалов для дальнейшей передачи энергии рентгеновских лучей. При одинаковой энергии рентгеновского излучения, чем плотнее материал, толще объект, тем больше рентгеновских лучей поглощается.

Поместив источник рентгеновского излучения с одной стороны объекта, а 2D-детектор — с другой, мы можем получить 2D-проекцию, показывающую различные уровни поглощения рентгеновского излучения материалами. При повороте объекта мы можем получать несколько 2D-проекций. Пространственное разрешение (SR), которое получится достичь, определяется формулой, приведенной ниже, и зависит от размера фокусного пятна источника рентгеновского излучения (a), размера пикселя на детекторе (d), расстояния от источника рентгеновского излучения до объекта исследования (SOD) и детектора (SDD).

Расчет пространственного разрешения в микротомографии

Рисунок 2 — Формула для расчета пространственного разрешения