Микротомограф NanoVoxel-5000

Томограф NanoVoxel-5000

NanoVoxel-5000 — микротомограф с возможностью установки нескольких рентгеновских трубок (нано- и микрофокус).



Система микротомографии NanoVoxel-5000 является единственной в линейке микротомографов универсальной моделью, которая может быть одновременно оснащена трубкой с двойной головкой (нано- или микрофокус) и отдельной микрофокусной трубкой.

Использование нанофокусной трубки позволяет проводить исследования объектов низкой плотности со сверхвысоким разрешением. Благодаря наличию двух рентгеновских трубок можно применять один прибор для решения нескольких задач, например: одну трубку более высокой мощности использовать для контроля металлов, а другую - для анализа материалов с невысокой плотностью.

Ключевые особенности:

  • Возможность одновременной установки трех рентгеновских трубок и двух детекторов с различным шагом пикселя;
  • Возможность установки рентгеновских трубок с высоким напряжением (от 160 до 300 кВ) с отличной проникающей способностью;
  • Самая большая область сканирования среди всех микротомографов;
  • Камера для образцов большого размера;
  • Возможность установки манипуляторов для позиционирования образца;
  • Большим преимуществом является возможность опционально установить систему для проведения экспериментов на нагрев и сжатие во время съемки. Это 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;
  • Максимальное пространственное разрешение системы томографии, мкм: 0,5;
  • Возможность проведения экспериментов при съемке: температурные, механические;
  • Опциональная установка манипуляторов для позиционирования образца: наличие;
  • Тип трубки №1: открытая рентгеновская трубка в геометрии на отражение;
  • Максимальное напряжение на рентгеновской трубке №1, кВ: 300; 240; 225; 190; 160 (в зависимости от выбранного источника);
  • Тип трубки №2: открытая рентгеновская трубка в геометрии на проходящий пучок (микро- и нанофокус);
  • Максимальное напряжение на рентгеновской трубке №2, кВ: 240; 225; 190; 160 (в зависимости от выбранного источника);
  • Детектор: плоскопанельный;
  • Размер активной области детектора, мм: 427 х 427;
  • Разрешение матрицы детектора, пикс.: 3072 х 3072;
  • Максимальный размер образца, мм (диаметр х высота): 600 х 600;
  • Максимальная масса образца, кг: 25;
  • Габариты томографа (Д х Ш х В), мм: 2770 х 1540 х 2040;
  • Вес, кг: 8000.

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