Micro nano ctmachine(micronanocomputer Tomography) est un dispositif d'imagerie avancé qui fusionne une source de rayons X focale à l'échelle micro et nanométrique avec un système de détection de haute précision, dont la percée principale consiste à augmenter la résolution de la CT traditionnelle à l'échelle micrométrique à nanométrique, devenant un outil clé pour la résolution de microstructures dans des domaines tels que la science des matériaux, la biomédecine, la géoarchéologie et d'autres. Il pénètre dans l'échantillon en émettant un faisceau de rayons X d'un point focal à l'échelle micro - nanométrique (typiquement inférieur à 1 micromètre de diamètre), en utilisant un détecteur pour recevoir des signaux transmis sous différents angles, en combinaison avec un algorithme de reconstruction tomographique pour générer une image tridimensionnelle.

　　Micro nano ctmachineLe processus opérationnel:

I. préparation avant l'opération

Inspection environnementale:

Vérifiez que l'environnement de fonctionnement de l'équipement est conforme aux exigences: température (généralement 20 - 25 ° c), humidité (40 - 60%), pas de vibrations, pas d'interférences électromagnétiques fortes.

Assurez - vous que l'équipement (en particulier les sources de rayons X et les détecteurs) est dans un état stable (préchauffage).

Préparation des échantillons:

Taille et poids: confirmez que la taille et le poids de l'échantillon sont dans la portée de la table d'échantillonnage de l'équipement.

Fixation: utilisez des pinces appropriées (par exemple, colle double face, mousse, pince à échantillon spéciale) pour fixer fermement et de manière stable l'échantillon sur la table d'échantillonnage. L'échantillon doit rester absolument immobile pendant le balayage et tout petit mouvement peut entraîner un flou de l'image.

Nettoyage: Assurez - vous que la surface de l'échantillon est propre, sans poussière, huile, etc.

Sécurité: vérifiez que l'échantillon n'est pas radioactif, fortement corrosif, volatil (ou scellé) et n'endommagera pas l'équipement ou ne mettra pas en danger les opérateurs.

Protection individuelle:

Porter l'équipement de protection individuelle nécessaire (p. ex., tablier en plomb, lunettes en plomb, selon les exigences relatives au niveau de rayonnement de l'équipement).

Vérifiez que la porte de la salle de numérisation est fermée et que le dispositif de verrouillage de sécurité est valide.

II. Chargement et positionnement des échantillons

Ouvrir la salle de balayage: Ouvrez la porte de protection de l'équipement ou le couvercle conformément à la procédure.

Installation de la table d'échantillonnage: installez soigneusement la table d'échantillonnage contenant l'échantillon sur la table tournante (tourelle) et assurez - vous qu'elle est en place, verrouillée.

Fermer la salle de numérisation: Fermez soigneusement et Verrouillez bien la porte / le couvercle de protection.

Démarrage du logiciel et initialisation du système

Logiciel de contrôle de démarrage: allumez votre ordinateur et lancez le logiciel de contrôle et de reconstruction CT spécifique à votre appareil (par exemple, Zeiss Scout - and - scan, bruker ctvox, Nikon CT pro, etc.).

Connexion du système: après le démarrage du logiciel, vérifiez si vous avez réussi à vous connecter au matériel tel que la source de rayons X, le détecteur, la table tournante, etc.

Préchauffage / stabilisation du système (si nécessaire): certains appareils peuvent nécessiter un court temps de préchauffage ou de stabilisation.

Paramètres de balayage et aperçu

Réglage de la source de rayons X:

Tension (kV): sélectionnée en fonction du matériau et de l'épaisseur de l'échantillon. Les échantillons de haute densité / épaisseur nécessitent une tension plus élevée.

Courant (μa): influence l'intensité des rayons X et le rapport signal sur bruit de l'image. La puissance est déterminée conjointement avec la tension.

Taille de la mise au point: sélectionnez micro ou Nano Focus, ce qui affecte la résolution.

Paramètres du détecteur:

Temps d'intégration / temps d'exposition: affecte la luminosité de l'image et le rapport signal / bruit. Plus le temps est long, meilleur est le rapport signal sur bruit, mais plus le temps de balayage est long.

Mode résolution: Sélectionnez le mode pixel binning du détecteur (par exemple 1x1,2x2) qui affecte directement la résolution de l'image et le champ de vision (FOV).

Scan paramètres géométriques:

Grossissement: contrôlé en ajustant la distance de l'échantillon à la source de rayons X (SOD) et de l'échantillon au détecteur (SDD). Grossissement = SDD / SOD. Un grossissement plus élevé apporte une résolution plus élevée, mais un champ de vision plus petit.

Plage angulaire de balayage: généralement 180° ou 360°. 360° pour des données plus complètes, moins d'artefacts.

Projections: nombre d'images 2D acquises. Plus la quantité est grande, plus la qualité de la reconstruction est élevée, mais plus le temps de numérisation est long (généralement 500 - 3000 feuilles).

Aperçu (Preview / live View):

Démarrez le mode d'imagerie en temps réel à faible dose.

Observez la position et la luminosité de l'échantillon sur le détecteur.

Réglage de la position de l'échantillon: Déplacez avec précision la zone d'intérêt (roi) de l'échantillon vers le Centre de rotation (axe) via la table de translation XYZ contrôlée par logiciel.

Régler la position de mise au point: Assurez - vous que l'échantillon est au Centre du faisceau de rayons X et dans le plan focal optimal.

Optimisation du contraste: réglage précis du KV, du μa, du temps d'exposition pour une répartition raisonnable des niveaux de gris de l'image (éviter la surexposition ou la Sous - exposition).

V. Scan officiel

Confirmez les paramètres: vérifiez à nouveau que tous les paramètres scannés sont corrects.

Lancer le scan: appuyez sur "démarrer le scan" ou similaire.

Processus de surveillance: pendant le processus de numérisation, observez l'interface du logiciel, surveillez la progression du balayage, la source de rayons X et l'état du détecteur. Il est strictement interdit d'ouvrir la porte de la salle de scan.

Scan terminé: une fois le scan terminé, le logiciel vous invite généralement. La source de rayons X s'éteint automatiquement.

Vi. Reconstruction des images

Choix de l'algorithme de reconstruction: l'algorithme de rétroprojection filtrée (fbp) est généralement utilisé. Pour les faibles doses ou les données éparses, un algorithme de reconstruction itérative peut être sélectionné.

Définissez les paramètres de reconstruction:

Taille du corps reconstruit: détermine la résolution (taille de Voxel) des données tridimensionnelles.

Filtre: Sélectionnez le noyau convolutif approprié (par exemple, Hanning, filtre de hanming) pour optimiser la qualité de l'image et réduire les artefacts.

Correction de la position centrale (optionnelle): réglage fin possible si l'axe n'est pas aligné Q.

Commencer la reconstruction: Lancez la procédure de reconstruction. Le temps de reconstruction dépend de la quantité de données et des performances de l'ordinateur et peut varier de quelques minutes à quelques heures.

Visualisez le résultat: une fois la reconstruction terminée, chargez les données 3D, Visualisez les images transversales, coronales, sagittales dans le logiciel, vérifiez la qualité de l'image (netteté, artefacts, bruit).

Vii. Post - traitement et analyse

Traitement des images:

Réduction du bruit: appliquer un filtrage gaussien, un filtrage médian, etc. pour éliminer le bruit.

Amélioration: Ajustez le positionnement de la fenêtre large pour optimiser le contraste.

Segmentation: séparer différentes phases (p. ex. pores, matrice, inclusions) à l'aide de seuils, de croissance régionale, etc.

Visualisation 3D: le rendu 3d des données après segmentation produit des images stéréoscopiques intuitives.

Analyse quantitative:

Mesurer le volume, la surface, la porosité, la distribution des pores, l'épaisseur des parois, la longueur des fissures, etc.

L'analyse des particules (taille des particules, forme) est effectuée.

Exportation de données: exportez les données de corps reconstruites, les résultats d'analyse, les images ou les vidéos au format souhaité (DICOM, TIFF, STL, CSV, etc.).

Viii. Fin des opérations

Désinstaller l'échantillon: Retirez soigneusement l'échantillon et la table d'échantillonnage une fois la porte de la Chambre de numérisation ouverte.

Nettoyage: nettoyez la table d'échantillonnage et gardez l'équipement propre.

Éteignez le logiciel et l'équipement: Mettez hors tension le logiciel de contrôle et l'équipement (si nécessaire) par discipline.

Enregistrement: les paramètres, les informations sur les échantillons, les opérateurs et les résultats de cette expérience sont enregistrés en détail pour former un journal d'expérience.