三维 X 射线显微镜 (XRM)

SKYSCAN 2214

纳米级三维X射线显微镜

绝佳性能,任你掌控

herostageskyscan2214

高亮

强力、分辨率、视场

300 x 400 mm
可以容纳的最大样品尺寸
无论样品是大是小,SKYSCAN 2214都能灵活地对它们成像。
160 keV
穿透力
快速切换灯丝,实现最高穿透力的钨灯丝和能实现最高分辨率的六硼化镧灯丝的切换
<500 nm
真正的三维空间分辨率
定义分辨率的方法有很多,但最重要的是能在生成的3D模型中解析出两个紧挨的特征。

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SKYSCAN 2214 – 纳米级X射线显微镜

新的多量程X射线纳米级断层扫描系统SKYSCAN 2214,能用一台仪器涵盖最广泛的物体尺寸和空间分辨率。它为地质材料的三维成像和精确建模开创了独一无二的可能,适合石油和天然气勘探、复合材料、锂电池、燃料电池、电子组件,以及肺部成像或肿瘤血管化等体外的临床前应用。

 

对于直径达到300mm以上的大型物体,该仪器可对它们内部的微观结构进行扫描和三维无损重建;对于小尺寸的样品,该仪器可达到亚微米级的分辨率。

 

该系统拥有一个“开放型”的透射式X光源,其光斑尺寸小于0.5微米,并拥有金刚石窗口。它能配备最多四种X射线探测器以实现最大灵活性:适用于大物体的平板探测器,大视场11Mp冷却式CCD探测器,中等视场11Mp冷却式CCD探测器,实现最高空间分辨率的8Mp冷却式CCD探测器。自动可变的采集方式和相位衬度增强,使得能以相对短的扫描时间达到尽可能最佳的质量。

 

SKYSCAN 2214拥有3D.SUITE配套软件。这个综合性的软件包涵盖GPU加速重建、2D/ 3D形态分析,以及表面和体渲染可视化。

功能

主要特点

SKYSCAN 2214 功能

光源

SKYSCAN 2214采用最新一代的开放型X光源。该光源可达到优于500 nm的实际空间分辨率,高达160 keV的X光能量,以及高达16 W的功率。因为拥有极其简单的预先配准的灯丝更换程序,该光源几乎不需要维护。

SKYSCAN 2214拥有带金刚石窗口的开放型(泵式)纳米焦点X光源。它能产生峰能量从20 kV到160 keV不等的X光束,并提供有两种类型的阴极。钨(W)阴极适用于最高达到160 kV的完整加速电压范围,光斑尺寸最小达到800 nm。六硼化镧(LaB6)阴极适用于从20 kV到100 kV的加速电压,X光束的光斑尺寸可以小于500 nm,从而确保在成像和三维重建中达到最高分辨率。JIMA分辨率测试卡显示,它能轻松解析出500 nm的结构。为了确保焦斑尺寸和发射源的位置能够长期保持稳定,X光源还能配备水冷系统,该系统含有一个循环装置,能精准地控制冷却液体的温度以维持温度的稳定。

SKYSCAN 2214 功能

探测器

为了实现最大的灵活性,SKYSCAN 2214可以配备最多四个X射线弹探测器:三个拥有不同分辨率和视场的CCD探测器,以及一个大尺寸的平板探测器。所有探测器都可通过单击鼠标来选择。不同的CCD探测器可在系统生命周期内的任何时间进行改装。

三个CCD探测器都能在光束中心位置和两个偏移位置拍摄图片,从而使得视场范围扩大一倍。通过偏移补偿和强度差异矫正,在两个偏移位置拍摄的图片可被自动地拼接到一起。

使用小像素的CCD探测器时,对大尺寸的物体也能进行高分辨率的成像和3D重建。内置探测器的灵活性使其可以按照物体尺寸与密度调整视场和空间分辨率。通过先进的大样品局部重建,它能以高分辨率扫描一个大尺寸物体的特定组成部分,并获得同样优质的图像。

此外,通过利用探测器的偏移和物体的垂直移动,还可从水平和垂直方向上扩大视场。

SKYSCAN 2214 功能

原位试验台

SKYSCAN 2214拥有高度精准的样品台,支持直径达到300 mm和重量达到20 kg的物体。空气悬浮式旋转马达能以非常高的准确度精准地旋转物体位置,集成的精密定位平台能保证样品完全对准。

SKYSCAN 2214拥有一个很大的且使用方便的样品室,方便扫描大型物体和安装可选的试验台。它有足够的空间可供容纳外围设备。

布鲁克的材料试验台可以进行最大4400 N的压缩试验和最大440 N的拉伸试验。所有试验台都能通过系统的旋转台自动联系到一起,而无需任何外接线缆。通过使用所提供的软件,可以设置预定扫描试验。

布鲁克的加热台和冷却台可以达到最高+80ºC或最低低于环境温度低30ºC的温度。和其它的试验台一样,加热和冷却台也不需要任何额外的连接,系统可以自动地识别不同的试验台。通过使用加热台和冷却台,可在非环境条件下检测样品,从而评估温度对样品微观结构的影响。

SKYSCAN 2214与DEBEN试验台完全兼容。借助自带的适配器,DEBEN试验台可以很容易地被安装到SKYSCAN 2214的旋转台上。

冷却阶段
材料测试阶段
Deben阶段

应用

重点应用

SKYSCAN 2214 应用

增材制造

增材制造通常也被称为“3D打印”,可以用于制造出拥有复杂的内外部结构的部件。和需要特殊模具或工具的传统技术不同,增材制造既能用于经济地生产单件产品原型,也能生产大批量的部件。生产完成后,为了确保生产出的部件性能符合预期,需要验证内部和外部结构。XRM能以无损的方式完成这种检测,确保生产出的部件符合或超出规定的性能。

  • 检查由残留粉末形成的内部空隙
  • 验证内部和外部尺寸
  • 直接与CAD模型作对比
  • 分析由单一材料和多种材料构成的组件
SKYSCAN 2214 应用

纤维和复合材料

通过将材料组合成复合材料,获得的组件可以拥有更高的强度,同时大大减轻重量。而要想进一步优化组件性能,就必须确保组成成分的方向能被优化。最常用的组分之一是纤维,有混凝土中的钢筋,电子元件中的玻璃纤维,还有航空材料中的碳纳米管。XRM可用于检测纤维和复合材料,而无需进行横切,从而确保样品状态不会在制备样品的过程中受到影响。

  • 嵌入对象的方向
  • 层厚、纤维尺寸和间隔的定量分析
  • 采用原位样品台检测温度和物理性质
SKYSCAN 2214 应用

地质

研究地质样品——无论是地下深处的岩心样品还是地面之上的岩石,能为探索我们所在世界的形成过程提供丰富的信息。分析时通常需要破坏原始样品,消除内部结构的重要起源。XRM可在无需切片的情况下分析样品,因而能够更快地得到结果,也使样品未来能够继续用于分析。

  • 根据密度对样品内部结构进行三维可视化
  • 孔隙网络的可视化
  • 数字切片允许使用标准地质分析方法

规格

SKYSCAN 2214 技术参数

特征

参数

优势

X 射线源

20-160千瓦

最大 16 W

用户可自行更换的灯丝

经过优化可实现最大能量(W)或最高分辨率(LaB6)

可旋转的金刚石窗口能达到最长使用寿命

X射线探测器

 

600万有效像素的平板探测器

1100万大尺寸冷却CCD相机

1100万中尺寸冷却CCD相机

800万高分辨率冷却CCD相机

不同的像素大小和探测器尺寸,方便在探测器分辨率、覆盖范围和计数统计之间进行平衡

可提供1、2、3或4个探测器

允许现场升级以增加探测器

图像格式

单次扫描后高达 8000 x 8000 x 2300 像素

由于允许用户选择图片尺寸,使得可以平衡数据集大小和所需的分辨率。

软件可对收集到的数据进行精简

空间分辨率

60 nm 最小像素尺寸
<500 nm 低对比度分辨率(10% MTF)

简单的图形化控制,使得可以根据选择的探测器、样品和探测器距离优化实验分辨率。

调节光源的焦斑尺寸,以平衡最大功率和分辨率

定位精度

旋转精度优于50 nm,
配有气动调整的防震花岗岩平台

空气悬浮式样品台使得样品台可以顺畅地旋转

样品台可以采用简单的卡盘安装方式

机械和电气接口使其可以用作先进材料研究平台

最大物体尺寸

直径 300 毫米(140 毫米扫描尺寸)

长度400 毫米

物体最大重量 20 kg

具备扫描大尺寸样品的能量和空间

小样品可被精准地定位到光源附近,以实现最大限度的放大

尺寸 1800 mm x 950 mm x 1680 mm(宽 x 深 x 高)

重量:1500 千克

高效的设计可以优化实验室空间的利用

大型连锁推拉门方便光源维护

软件

位置、扫描、重建和分析

XRM 软件

布鲁克 XRM 解决方案包括收集和分析数据所需的所有软件。直观的图形用户界面,用户引导参数优化支持专家和新手用户。通过使用最新的 GPU 供电算法,重建时间大大缩短。CTVOX、CTAN 和 CTVOL 组合成强大的软件套件,用于模型的定性和定量分析。

测量软件:
SKYSCAN 2214 – 仪器控制、测量规划和收集

重建软件:
NRECON – 将 2D 投影图像转换为 3D 体积

分析软件:
DATAVIEWER = 对 3D 卷和 2D/3D 图像登记的按片检查
CTVOX – 通过音量渲染实现逼真可视化
CTAN = 2D/3D 图像分析与处理
CTVOL = 要导出用于 CAD 或 3D 打印的表面模型可视化

网络研讨会

支持

服务与支持

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