Микротомограф NanoVoxel-3000

NanoVoxel-3000 — микротомограф для крупных образцов с дополнительной системой увеличения изображения.



NanoVoxel-3000 - высокопроизводительная система визуализации.

Ключевые особенности:

  • Источник рентгеновского излучения с отпаянной трубкой не требует технического обслуживания;
  • Камера большого размера с возможностью расширения для съемки вмещает образцы большого размера, а также может быть опционально оснащена уникальным дополнительным модулем, состоящим из сцинтиллятора, который преобразовывает рентгеновские кванты в видимый свет системы увеличения с детектором;
  • Несколько режимов сканирования: спираль, смещение, ограниченный угол и другие;
  • Система увеличения оснащена револьверным механизмом для возможности установки увеличения на 2, 4, 10 или 20 крат, что позволяет улучшить разрешение с 500 до 40 нм;
  • Возможность использования прибора в качестве рентгеновского микроскопа и рентгеновского томографа;
  • Возможность установки манипуляторов для позиционирования образца;
  • Корпус томографа предусматривает размещение крупногабаритных образцов. Размеры корпуса могут быть опционально увеличены для образцов большего размера;
  • Наличие инструментов для проведения температурных и механических экспериментов, что позволяет оценить влияние внешних факторов на породу, в том числе и смоделировать внутрипластовые условия.

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: 0,2 (плоскопанельный детектор) / 0,04 (детектор с фокусирующей оптоволоконной прослойкой);
  • Максимальное пространственное разрешение системы томографии, мкм: 0,5 (плоскопанельный детектор) / 0,5 (детектор с фокусирующей оптоволоконной прослойкой);
  • Тип рентгеновской трубки: открытая рентгеновская трубка в геометрии на проходящий пучок;
  • Возможность проведения экспериментов при съемке: температурные, механические;
  • Опциональная установка манипуляторов для позиционирования образца: наличие;
  • Максимальное напряжение на рентгеновской трубке, кВ: 240; 225; 190; 160 (в зависимости от выбранного источника);
  • Детектор: плоскопанельный;
  • Размер активной области детектора, мм: 244 х 195;
  • Разрешение матрицы детектора, пикс.: 1920 х 1536;
  • Опция для детектора: фокусирующая оптоволоконная прослойка (4Х, 10Х, 20Х);
  • Максимальный размер образца, мм (диаметр х высота): 450 х 350;
  • Максимальная масса образца, кг: 15;
  • Габариты томографа (Д х Ш х В), мм: 2460 х 1250 х 1950;
  • Вес, кг: 5000.

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