마이크로 나노 CT기(마이크로 나노 컴퓨터 단층 스캐너) 는 마이크로 나노급 초점 X선 소스와 고정밀 탐지 시스템을 융합한 첨단 영상 장비로, 그 핵심 돌파구는 전통적인 CT의 해상도를 마이크로미터에서 나노미터급으로 향상시켜 재료 과학, 생물의학, 지질 고고학 등 분야의 미시적 구조 해석의 핵심 도구가 되는 데 있다.이는 마이크로나노급 초점(지름이 보통 1마이크로미터 미만)의 X선 빔 관통 샘플을 발사하여 탐지기를 이용하여 서로 다른 각도의 투과 신호를 수신하고, 컴퓨터 단층 재구성 알고리즘과 결합하여 3차원 이미지를 생성한다.

　　마이크로 나노 CT기주요 기능은 다음과 같습니다.

1. 무손실 3차원 내부 구조 이미지

핵심 기능: 샘플을 절단하거나 파괴하지 않고도 내부의 완전한 3D 구조 정보를 얻을 수 있습니다.이것은 화석, 유물, 전자 부품, 생물 조직과 같은 희귀하고 희귀하거나 파괴 할 수없는 샘플에 매우 중요합니다.

장점: 기존의 슬라이스로 인한 정보 손실 및 인위적인 손상을 방지합니다.

2. 고해상도 3차원 재구성

기능: 수백 ~ 수천 장의 다양한 각도의 2D X선 투영 이미지를 수집하여 필터 역투영과 같은 컴퓨터 단층 촬영(CT) 재구성 알고리즘을 이용하여 샘플 내부 구조의 3D체 데이터 세트(Voxel Data)를 생성합니다.

정밀도: 해상도가 일반 의료용 CT보다 훨씬 높아 마이크로미터급의 공극, 균열, 입자, 섬유, 혈관 등 정밀구조를 선명하게 분별할 수 있다.

3. 내부 결함과 손상 검측

기능: 다음과 같은 재료 또는 부품 내부의 결함을 정확하게 감지하고 배치합니다.

공극과 혼합물: 금속, 도자기, 복합재료에 있다.

균열 및 계층화: 용접 부품, 복합 재료, 코팅.

단열과 피로손상: 재료역학성능연구에서 제자리스트레칭/압축실험을 진행하여 균열의 발생과 확장과정을 실시간으로 관찰할수 있다.

4. 기하학적 사이즈와 형상 분석

기능: 재구성된 3D 모델의 정확한 형상 측정 및 형태 분석:

복잡한 내부 구조의 치수, 벽 두께, 볼륨, 표면적을 측정합니다.

입자의 입경 분포, 형상 인자 (구형도, 장경비) 를 분석합니다.

다공성 재료의 공극률, 공경 분포, 연결성, 굴절도 등을 측정한다.

5. 성분과 밀도 분석(정성/반정량)

기능: 재료에 따라 X선에 대한 흡수율이 다르며 CT 이미지에서 다른 그레이스케일 값으로 나타납니다.

시료에서 서로 다른 밀도의 상이나 재료 (예를 들어 금속과 비금속, 서로 다른 합금상) 를 구분할 수 있다.

회색조 값 분석을 통해 반정량의 밀도 대비를 통해 재료의 균일성을 평가할 수 있다.

6. 동태와 제자리 과정 관측

기능(고d장비): 전용 시료대를 갖추고 CT 스캔 과정에서 시료에 외부 하중(힘, 열, 전기, 유체 등)을 가하여 제자리(in-situ) 또는 4차원(4D, 3D+시간) 관측을 실현할 수 있다.

응용: 힘에 의한 재료의 변형, 균열 확장, 배터리 충전 및 방전 과정에서의 구조 변화, 다공질 매체에서의 유체의 스며들기 과정 등을 실시간으로 관찰한다.

7. 시각화 및 가상 슬라이스

기능:

3D 시각화: 재구성된 바디 데이터를 3D 렌더링하여 샘플 내부의 복잡한 구조를 시각적으로 보여줍니다.

가상 슬라이스: "가상 공구" 를 사용하여 가공하는 것처럼 가상 슬라이스를 임의의 방향 (가로, 관상, 벡터 또는 경사면) 으로 생성하여 내부 세부 사항을 볼 수 있습니다.

8. 데이터 내보내기 및 추가 분석

기능: 재구성된 3D 데이터를 DICOM, TIFF 시퀀스, STL 등과 같은 일반 형식으로 내보내기

유한 요소 분석 (FEA) 소프트웨어와 결합하여 실제 구조에 기반한 역학 시뮬레이션을 수행합니다.

3D 프린팅과 결합하여 내부 구조 복사본을 제조합니다.

전문 소프트웨어에서 보다 심층적인 정량 분석 수행