3D XRM image of an electronic chip
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3D-XRM

マテリアルサイエンス向け X4 POSEIDON

マテリアルサイエンスにおける X4 POSEIDON のアプリケーション

X4 POSEIDON は、3D X線顕微鏡(3D XRM)による高分解能3D観察を、マテリアルサイエンス分野の研究・評価に活用できるベンチトップ型システムです。

マテリアルサイエンスにおける X4 POSEIDON のアプリケーションをご紹介します。

食品・医薬品の定量解析

X4 POSEIDON は、食品や医薬品で使われる凍結乾燥サンプルの内部構造を、高分解能2D/3D画像で観察できます。

空隙構造や組織構造の違いを可視化し、構造厚み分布や構造間距離の分布を解析することで、通常状態と凍結乾燥状態の食品サンプルを比較できます。また、凍結乾燥プロセスによる微細構造変化の評価にも有用であり、研究開発やプロセス検討に活用できます。

凍結乾燥フルーツの空隙厚分布を3Dカラーコーディング表示

医薬品:ニフェジピン徐放性錠剤の解析

X4 POSEIDON は、高分解能かつ非破壊の3Dイメージングにより、ニフェジピン徐放錠の内部構造を可視化し、薬物分布や放出挙動に関わる構造評価に有用な情報を取得できます。

空隙構造や膜の均一性を評価することで、薬物放出メカニズムの理解、製剤設計の最適化、処方間の比較に活用できます。

錠剤内部の高密度粒子を粒子径別に3Dカラーコーディング表示

地質学:コアプラグの内部構造3D解析

X4 POSEIDON は、地質サンプルの空隙率、粒径、亀裂構造、異常構造などを高分解能で評価できます。非破壊で内部構造を3D観察できるため、空隙ネットワークや亀裂分布、粒子構造の把握に有用です。

また、X線吸収コントラストに基づく鉱物相の識別や、同一サンプルを用いた経時変化の評価にも活用できます。鉱物の溶解・析出、応力下での圧縮挙動、流体–岩石相互作用など、3D動的プロセスの観察にも適しています。

砂岩ミニコアの空隙サイズ分布を3Dカラーコーディング表示

3Dプリント造形:航空宇宙向け超軽量チタン部品の内部構造評価 Aerospace Components

Ti製3Dプリント造形品は、軽量性と高強度が求められる航空宇宙分野などで活用されています。特に、複雑な内部構造を有する部品では、造形欠陥や空隙、介在物の有無を非破壊で確認することが重要です。

X4 POSEIDON は、Ti製3Dプリント造形品の内部構造を高分解能3Dで可視化し、品質評価や構造健全性の確認に活用できます。

チタン製3Dプリントボール構造の厚み解析

医薬品:マイクロ顆粒充填ハードカプセルの内部構造観察

XRMは、医薬品分野の品質管理や研究開発で広く活用されています。マイクロ顆粒を含むハードカプセルでは、カプセル内部の充填状態に加え、各顆粒の層構造、層厚、空隙状態を評価することが重要です。

本アプリケーションノートでは、X4 POSEIDON による、マイクロ顆粒を含むハードカプセルの内部構造の非破壊3D観察例をご紹介します。個々の顆粒や顆粒内部の微細構造を可視化することで、製剤設計、品質評価、放出特性の理解に有用な構造情報を取得できます。

マイクロ顆粒内部の空隙の3D解析

燃料電池:固体高分子形燃料電池(PEMFC)の3D内部構造観察

固体高分子形燃料電池(PEMFC)は、複数の層が積層された構造を有する有望な燃料電池です。中でもガス拡散層(GDL)は、反応ガスの輸送や生成水の排出を担う重要な部材であり、その構造はセル性能に大きく影響します。

本アプリケーションノートでは、X4 POSEIDON を用いたGDL の繊維構造、空隙分布、厚み、圧縮状態などを非破壊で3D観察・評価した例をご紹介します。得られた構造情報は、PEMFC の設計最適化、性能評価、製造プロセスの検討に活用できます。

GDL内部の多孔質層厚分布の3Dカラーコーディング表示

品質管理:スマートフォン用カメラレンズの3D観察

スマートフォン用カメラレンズは、複数の非球面レンズを精密に積層・接合した複雑な構造を有しており、薄型化・小型化と高い撮像性能の両立が求められます。

X4 POSEIDON は、広視野での全体観察と高分解能での局所観察に対応し、接合不良、異物混入、剥離、亀裂などの内部欠陥を非破壊で3D評価できます。品質管理や不良解析に有用です。

カメラレンズの3Dボリュームレンダリングによる嵌合状態の確認

複合材料:炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の内部構造観察による強度評価

CFRP は、軽量性に加え、高い剛性および引張強度を有する複合材料です。これらの特性は、繊維配向や空隙、樹脂分布などを含む複雑な内部構造に大きく影響されます。

本アプリケーションノートでは、X4 POSEIDON を用いて CFRP の内部構造を非破壊で3D可視化し、繊維配向や空隙など、強度評価に関わる重要な構造特性を評価しました。

CFRPの繊維配向を3Dカラーコーディング表示

エレクトロニクス:半導体パッケージの3D可視化

XRMは、半導体パッケージを非破壊で2D/3D観察し、内部構造や接続部の状態を可視化・評価できる有効な手法です。ワイヤボンド、マイクロバンプ、TSV などの観察に加え、空隙、亀裂、剥離、マイグレーション現象の評価や、はんだ接合品質、封止状態の均一性確認にも活用できます。

本アプリケーションノートでは、X4 POSEIDON による半導体パッケージの非破壊3D観察例をご紹介します。

基板上のチップ部品を3Dカラーコーディング表示

食品科学:食感に関わる焼き菓子の気泡構造評価

X4 POSEIDON は、焼き菓子などの食品内部構造を非破壊で3D観察し、気泡構造や原料分布などを評価できます。食品の気泡構造は、軽さ、口どけ、歯ごたえなどの食感に影響するため、製品開発や品質評価において重要な指標となります。

本アプリケーションノートでは、チョコレートコーティングクッキー「Pepernoot」を例に、内部の気泡構造を評価した例をご紹介します。

Pepernoot クッキー内部の気泡サイズ分布を3Dカラーコーディング表示

マテリアルサイエンスに対応する高分解能3Dイメージング

X4 POSEIDON は、3D XRMによる高分解能3D観察を、マテリアルサイエンス分野の研究室で活用できるベンチトップ型システムです。

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