마이크로포커스 CT기마이크로포커스 X선 소스를 기반으로 한 고해상도 무손실 검출 장비로, 원추형 빔 스캔과 3차원 재구성 알고리즘을 통해 샘플 내부 구조의 정확한 이미지를 구현한다.그 핵심우세는 마이크로메터급 해상도 (최대 0.5μm) 와 비파괴성검측으로 골격, 치아, 재료 및 공업부품의 내부3차원구조를 뚜렷이 나타낼수 있어 전통적인 스캔선글라스가 표면2차원구조만 표징할수 있는 부족점을 미봉하였다.
마이크로포커스 CT는 아주 작은 X선 포커스(일반적으로 3~50μm)를 사용하며, 원추형 빔 스캐닝 기술과 결합하여 샘플이나 방사선 소스를 회전하여 다각도로 데이터를 수집하여 컴퓨터를 통해 3차원 모델을 재구성한다.
미세초점 CT기의 운영 프로세스:
1. 실험 전 준비
안전 검사
실험실 환경이 설비 요구 (온도, 습도, 방진, 전자기 간섭 등) 에 부합하도록 확보한다.
설비의 접지가 양호하고 전원이 안정적인지 검사하다.
방사선 보호 조치가 제대로 이루어졌는지 확인합니다 (예를 들어 납문이 닫히고 경고등이 정상입니다).
샘플 준비
시료 유형(생체조직, 소재, 전자소자 등)에 따라 적정하게 처리한다(예를 들어 고정, 탈수, 염색 대비 강화 등).
샘플을 스캔 중에 이동하거나 변형되지 않도록 전용 샘플대에 고정합니다.
샘플 크기는 장비의 스캐닝 캐비티 제한에 부합해야 합니다.
소프트웨어 시작 및 시스템 초기화
컴퓨터 및 Micro-CT 호스트의 전원을 켭니다.
GE MicroView, Bruker CTVox, Nikon CT Pro 등과 같은 제어 소프트웨어를 시작합니다.
시스템 자체 검사 및 X-선 소스 예열 (일반적으로 10-30 분 소요) 을 수행하여 파이프 압력과 파이프 흐름을 안정시킵니다.
2. 매개변수 설정 및 스윕
샘플 배치
방호실 문을 열고 샘플대를 회전 중심 위치에 놓아라.
해치를 닫고 진공 또는 불활성 가스 환경 (필요한 경우) 을 시작합니다.
위치 및 초점
저선량 X선을 사용하여 사전 스캔(scout view)을 수행하여 시야에서 샘플의 위치를 결정합니다.
샘플 위치를 X선 초점에 맞춰 회전 중심을 정렬(centering)하도록 조정합니다.
해상도와 투과 능력의 균형을 맞추기 위해 마이크로 포커스 X선 소스의 포커스 크기(일반적으로 1-10μm)를 설정합니다.
스윕 매개변수 설정
전압(kV) 및 전류(μA): 시료 밀도와 두께에 따라 적합한 X선 에너지를 선택합니다.
해상도: 픽셀 크기 (예: 1 μm, 5 μm 등) 를 설정하고 소스-샘플-탐지기 거리에 따라 결정됩니다.
투영 수(Projections): 일반적으로 500~2000장의 다양한 각도의 투영 이미지를 수집하며, 각도 스텝은 180 ° 또는 360 ° 에 균일하게 분포됩니다.
노출 시간: 노이즈 비율에 따라 프레임당 노출 시간을 조정합니다.
필터(Filter): 알루미늄, 구리 등의 필터를 사용하여 저에너지 X선을 제거하고 위상을 줄입니다.
검색 시작
모든 매개 변수가 정확한지 확인한 후 자동 검색 프로그램을 시작합니다.
스캔 과정을 모니터링하고 시스템 상태 (온도, 방사선량, 이미지 품질 등) 에 주의하십시오.
3. 이미지 재구성
데이터 전송
스캔이 완료되면 원래 투영 데이터가 워크스테이션으로 전송됩니다.
이미지 재구성
3D 재구성에는 필터 역투영(FBP), SIRT와 같은 반복 재구성과 같은 알고리즘이 사용됩니다.
소프트웨어는 일련의 횡단면 슬라이스 이미지(TIFF 또는 DICOM 형식)를 자동으로 생성합니다.
후처리
소음 감소, 고리 모양의 위영 제거, 대비도 강화 등의 처리를 진행한다.
3D 시각화 모델 (서피스 또는 바디 렌더링) 을 생성합니다.
4. 데이터 분석 및 저장
3D 시각화
Amira, Mimics, Dragonfly와 같은 전문 소프트웨어를 사용하여 구조 관찰, 분할, 측정을 수행합니다.
정량 분석
공극률, 입자 크기 분포, 연결성, 벽 두께 등의 매개변수를 계산합니다.
데이터 저장
원본 데이터 저장, 이미지 재구성, 분석 결과 및 실험 매개변수 레코드
5. 실험 후 조작
시스템 종료
엑스선 소스를 끄고 냉각 후 호스트 전원을 끕니다.
샘플을 꺼내서 샘플대를 청소하다.
유지 보수 기록
사용 시간, 샘플 정보, 장비 상태를 기록합니다.
정기적으로 설비 유지 보수(예를 들어 엑스선 파이프 오일 교체, 탐지기 교정)를 한다.