Máquina Micro-Nano CT(Micro-nanocomputador tomografia) é um dispositivo de imagem avançado que combina fontes de raios-X focais de micronanoescala com sistemas de detecção de alta precisão, cujo principal avanço é elevar a resolução da TC tradicional para a escala de mícrons a nanometros, tornando-se uma ferramenta-chave para a análise microestrutural nos campos da ciência dos materiais, biomédica, geologia e arqueologia. Ele penetra na amostra emitindo um feixe de raios-X com foco de micronanoescala (geralmente menor que um mícron de diâmetro), usando um detector para receber sinais de transmissão de diferentes ângulos e combinando um algoritmo de reconstrução de tomografia de computador para gerar imagens tridimensionais.

　　Máquina Micro-Nano CTO processo operacional:

Preparação antes da operação

Inspeção ambiental:

Verifique que o ambiente operacional do equipamento atenda aos requisitos: temperatura (geralmente 20-25 ° C), umidade (40-60%), nenhuma vibração e nenhuma interferência eletromagnética forte.

Certifique-se de que o equipamento (especialmente a fonte de raios X e o detector) estejam estáveis (pré-aquecimento).

Preparação da amostra:

Tamanho e peso: Verifique se o tamanho e o peso da amostra estão dentro do alcance da mesa de amostragem do equipamento.

Fixação: Fixe a amostra de forma firme e estável na mesa de amostras usando o dispositivo apropriado (por exemplo, cola dupla, espuma, clipe de amostra especial). As amostras devem permanecer absolutamente estáticas durante a digitalização, e qualquer pequeno movimento pode levar à difusão da imagem.

Limpeza: Certifique-se de que a superfície da amostra é limpa, sem poeira, óleo, etc.

Segurança: Certifique-se de que a amostra não é radioativa, corrosiva, volátil (ou selada) e não danifica o equipamento ou prejudica o operador.

Proteção pessoal:

Usar o equipamento de proteção pessoal necessário (por exemplo, cobertura de chumbo, óculos de chumbo, de acordo com o nível de radiação do dispositivo).

Certifique-se de que a porta da sala de varredura está fechada e que o dispositivo de bloqueio de segurança está ativo.

Carregamento e localização da amostra

Abra a sala de digitalização: Abra a porta de proteção ou a tampa do dispositivo de acordo com o procedimento.

Instalação da mesa de amostras: Instale cuidadosamente a mesa de amostras com amostras na mesa giratória (mesa giratória) e certifique-se de que a instalação está no lugar e fechada.

Feche a sala de digitalização: Feche cuidadosamente e tranque a porta de proteção/tampa.

Inicialização do software e inicialização do sistema

Software de controle de inicialização: Ligue o computador e inicie o software de controle e reconstrução CT específico do dispositivo (como Zeiss Scout-and-Scan, Bruker CTVox, Nikon CT Pro, etc.).

Conexão do sistema: após a inicialização do software, verifique se está conectado com sucesso a fontes de raios-X, detectores, mesas rotativas e outros hardware.

Pré-aquecimento/estabilização do sistema (se necessário): alguns dispositivos podem exigir um curto período de pré-aquecimento ou estabilização.

Configuração e visualização dos parâmetros de digitalização

Configuração da fonte de raios X:

Tensão (kV): selecionada de acordo com o material e a espessura da amostra. As amostras de alta densidade/espessura exigem uma tensão mais elevada.

Corrente (μA): Afeta a intensidade dos raios X e a relação sinal-ruído da imagem. Juntamente com a tensão determina a potência.

Tamanho do foco: selecione o microfoco ou o nanofoco para afetar a resolução.

Configuração do detector:

Tempo de integração/tempo de exposição: afeta o brilho da imagem e a relação sinal-ruído. Quanto mais tempo, melhor a relação sinal-ruído, mas o tempo de varredura também é maior.

Modo de resolução: selecione o modo de binning de pixels do detector (por exemplo, 1x1, 2x2) que afeta diretamente a resolução da imagem e o campo de visão (FOV).

Configurações de geometria de varredura:

Multiplicador de ampliação: Controlado ajustando a distância da amostra à fonte de raios-X (SOD) e da amostra ao detector (SDD). Multiplicador de ampliação = SDD/SOD. Um multiplicador de ampliação maior resulta em uma resolução maior, mas com um campo de visão menor.

Ángulo de varredura: geralmente 180° ou 360°. 360 ° para obter dados mais completos e reduzir a falsificação.

Projeções: o número de imagens 2D capturadas. Quanto maior o número, maior a qualidade da reconstrução, mas o tempo de digitalização é maior (geralmente 500-3000 imagens).

Visualização (Live View):

Inicie o modo de imagem em tempo real de baixas doses.

Observe a posição e o brilho da amostra no detector.

Ajuste da posição da amostra: Mova a área de interesse (ROI) da amostra com precisão para o centro de rotação (eixo) através da plataforma XYZ controlada por software.

Ajuste do foco: Certifique-se de que a amostra está no centro do feixe de raios-X e no plano focal ideal.

Contraste otimizado: ajuste fino de kV, μA e tempo de exposição para uma distribuição racional da escala de cinza da imagem (evitando sobreexposição ou subexposição).

5- Escaneamento Oficial

Confirmação de parâmetros: verifique novamente se todos os parâmetros de digitalização estão corretos.

Iniciar a varredura: clique em "Iniciar a varredura" ou um botão semelhante.

Processo de monitoramento: durante a varredura, observe a interface do software para monitorar o progresso da varredura, a fonte de raios-X e o estado do detector. É proibido abrir a porta da sala de digitalização.

Verificação concluída: o software geralmente solicita após a verificação terminar. A fonte de raios-X é desligada automaticamente.

Reconstrução de imagens

Selecionar o algoritmo de reconstrução: geralmente, o algoritmo de filtro contra projeção (FBP) é usado. Para dados de baixa dose ou escassos, é possível escolher algoritmos de reconstrução iterativa.

Definir parâmetros de reconstrução:

Reconstrução do tamanho do corpo: determina a resolução (tamanho do corpo) dos dados tridimensionais.

Filtro: Escolha o núcleo convulsivo apropriado (por exemplo, filtro Hanning ou Hanning) para otimizar a qualidade da imagem e reduzir a falsificação.

Correção da posição central (opcional): Se o alinhamento q do eixo não for concluído, pode ser feito um ajuste fino.

Iniciar a reconstrução: Inicie o processo de reconstrução. O tempo de reconstrução depende da quantidade de dados e do desempenho do computador e pode variar de minutos a horas.

Visualizar os resultados: após a reconstrução, carregue os dados 3D, visualize as imagens de superfícies transversais, coronas e setas no software e verifique a qualidade da imagem (clareza, falsificação, ruído).

Pós-processamento e análise

Processamento de imagens:

Redução de ruído: Aplique filtros gaussianos, filtros médios e outros para remover o ruído.

Melhorias: Ajuste a largura da janela para otimizar o contraste.

Separação: separar diferentes fases (por exemplo, poros, matrizes, misturas) usando métodos como limiares, crescimento regional, etc.

Visualização 3D: Render dados divididos em 3D para gerar imagens estéreo intuitivas.

Análise Quantitativa:

Medir o volume, a área da superfície, a porosidade, a distribuição do orifício, a espessura da parede, o comprimento das rachaduras e muito mais.

Análise de partículas (tamanho, forma).

Exportação de dados: Exporte dados corporais reconstruídos, resultados de análise, imagens ou vídeos para o formato desejado (DICOM, TIFF, STL, CSV, etc.).

8 - Terminação da operação

Desmontar a amostra: Quando a porta da sala de varredura for aberta, retire cuidadosamente a amostra e o banco de amostras.

Limpeza: Limpe a mesa de amostras para manter o equipamento limpo.

Desligue o software e o dispositivo: desligue o software de controle e a fonte de alimentação do dispositivo, conforme necessário.

Registro: registro detalhado dos parâmetros, informações da amostra, operadores e resultados do experimento para formar um registro do experimento.