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高分辨率X射線巖土三維顯微CT系統(tǒng)

簡(jiǎn)要描述:高分辨率X射線巖土三維顯微CT系統(tǒng)可對(duì)黃土、砂巖、油頁(yè)巖、碳酸鹽巖等進(jìn)行分析,提供巖石內(nèi)部孔隙、喉道分布的三維信息。

  • 產(chǎn)品型號(hào):
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時(shí)間:2024-04-17
  • 訪  問(wèn)  量:2607

詳細(xì)介紹

高分辨率X射線巖土三維顯微CT系統(tǒng)可對(duì)黃土、砂巖、油頁(yè)巖、碳酸鹽巖等進(jìn)行分析,提供巖石內(nèi)部孔隙、喉道分布的三維信息。

長(zhǎng)工作距離下的微納米空間分辨率成像 

X射線三維顯微CT,不受樣品尺寸、和外部環(huán)境的影響,在距離射線源數(shù)毫米至數(shù)厘米的工作距離上仍能獲得高達(dá)500納米的真實(shí)空間分辨率。

突破性的二級(jí)光學(xué)放大

        突破了傳統(tǒng)斷層成像(簡(jiǎn)稱CT)技術(shù)中單純依賴大視野平板探測(cè)器一級(jí)幾何放大成像的原理,通過(guò)二級(jí)光學(xué)放大技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超越傳統(tǒng)斷層成像技術(shù)的無(wú)損三維亞微米級(jí)別的高分辨率、高襯度成像。

無(wú)限接近同步輻射的高吸收/相位襯度成像系統(tǒng) 

       基于先進(jìn)的吸收襯度成像、相位襯度成像和超分辨成像技術(shù),使得X射線三維顯微CT通用性大大提升,應(yīng)用領(lǐng)域從低原子序數(shù)的軟材料,如不同纖維復(fù)合材料、泡沫材料、高分子材料、動(dòng)物軟組織,到高原子序數(shù)的巖石、合金、金剛石、電子器件等,均可提供高對(duì)比度、出色圖像質(zhì)量的結(jié)構(gòu)信息。*演繹了同步輻射光源實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的相稱成像效果。

簡(jiǎn)單的操作流程 

       可進(jìn)行全自動(dòng)樣品掃描,實(shí)驗(yàn)條件簡(jiǎn)單,無(wú)需復(fù)雜制樣,無(wú)需真空環(huán)境,降低了對(duì)設(shè)備操作人員的專業(yè)要求。 

技術(shù)指標(biāo)
1. 系統(tǒng)總體指標(biāo)
1.1 空間分辨率≤6μm;具備超分辨成像能力,實(shí)現(xiàn)亞像素分辨率成像
1.2可掃描樣品的直徑≥300mm
1.3支持多種掃描成像模式:DR,圓軌跡錐束CT,反螺旋錐束CT,超視野錐束CT,有限角錐束CT
2. X射線源
2.1 類型:反射靶微焦點(diǎn)X射線源
2.2 管電壓:40kV~150kV
2.3 靶功率:≥30W
3. 探測(cè)器系統(tǒng)
3.1 數(shù)字平板探測(cè)器
3.1.1 類型:非晶硅數(shù)字平板探測(cè)器
3.1.2 成像面積:244mm×195mm
3.1.3 像素矩陣:1920×1536
3.1.4 感光單元尺寸:127μm
3.1.5 動(dòng)態(tài)范圍:16bit
3.1.6具備校正功能:本底校正、增益校正
4. 樣品臺(tái)系統(tǒng)
4.1 3軸精密樣品臺(tái),全電腦控制,XY平動(dòng)臺(tái)安裝在旋轉(zhuǎn)臺(tái)之上
4.2 行程:X軸≥40mm,Y軸≥20mm,Z軸≥100mm
4.3 XYZ軸閉環(huán)分辨率≤100nm
4.4 承重:≥15kg
5、高精度機(jī)械轉(zhuǎn)臺(tái)
5.1電機(jī)驅(qū)動(dòng),帶編碼信號(hào);
5.2增量轉(zhuǎn)動(dòng) ≤0.001°;
5.3單向重復(fù)定位精度 ≤0.002°;
5.4雙向重復(fù)定位精度 ≤0.004°;
5.5定位精度≤0.01°;
5.6轉(zhuǎn)動(dòng)速度≥20°/s;
5.7晃動(dòng)偏離≤16μrad;
5.8軸向跳動(dòng)≤4μm;徑向跳動(dòng)≤4μm;
6. 機(jī)械系統(tǒng)
6.1 天然大理石運(yùn)動(dòng)平臺(tái)基座
6.2 射線源運(yùn)動(dòng)行程:≥300mm
6.3 射線源運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度:≤10μm
6.4 探測(cè)器X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)行程:≥280mm,手動(dòng)二次調(diào)節(jié)行程:≥180mm
6.5 探測(cè)器運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度:≤10μm
6.6 閉環(huán)分辨率:0.05μm
7. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
7.1數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī):i5四核處理器,內(nèi)存8G,硬盤2TB,24寸液晶顯示器,操作系統(tǒng)Windows 7
8. 軟件系統(tǒng)
8.1 圖像采集軟件
8.1.1控制及圖像數(shù)據(jù)處理功能
-掃描系統(tǒng)由軟件進(jìn)行全自動(dòng)控制
-自動(dòng)計(jì)算調(diào)整樣品旋轉(zhuǎn)中心
-幾何掃描參數(shù)獲取功能,包括射線源距樣品,射線源距探測(cè)器距離
-平板探測(cè)器與高分辨光耦探測(cè)器自動(dòng)轉(zhuǎn)換
-樣品穿透率計(jì)算,為測(cè)試條件的選擇提供依據(jù)
-根據(jù)掃描樣品的幾何位置數(shù)據(jù)及探測(cè)器類型自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前所用分辨率
-可實(shí)現(xiàn)掃描系統(tǒng)空間位置自動(dòng)標(biāo)定
-掃描圖像加減乘除等圖像運(yùn)算
-尺寸測(cè)量感興趣區(qū)域
-可通過(guò)灰度直方圖拉伸,突出顯示感興趣區(qū)域
8.1.2 多種掃描模式和擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集功能
-支持動(dòng)態(tài)標(biāo)清DR成像和靜態(tài)高清圖像DR成像
-支持螺旋軌跡、偏置、有限角、局部聚焦等多種模式掃描,實(shí)現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)物體、大物體、板狀物、感興趣區(qū)域等成像功能
-通過(guò)向?qū)Х绞?,輔助用戶生成個(gè)性化數(shù)據(jù)采集協(xié)議
-通過(guò)腳本語(yǔ)言,支持用戶編制個(gè)性化數(shù)據(jù)采集協(xié)議
-通過(guò)腳本語(yǔ)言,用戶可自行編制個(gè)性化數(shù)據(jù)采集協(xié)議
-通過(guò)個(gè)性化數(shù)據(jù)采集協(xié)議,可實(shí)現(xiàn)用戶多任務(wù)自動(dòng)檢測(cè)
-通過(guò)輔助工具,用戶可對(duì)自行編制的各種個(gè)性化數(shù)據(jù)采集協(xié)議進(jìn)行管理、查詢、調(diào)用
8.1.3校正功能
-探測(cè)器單元對(duì)不同能量射線響應(yīng)不*的校正
-射線源錐束流強(qiáng)分布不均勻的校正
-采用探測(cè)器隨機(jī)抖動(dòng)的方式進(jìn)行環(huán)狀偽影的校正
8.2 3D圖像重構(gòu)軟件
8.2.1具有解析法和自適應(yīng)迭代法兩種重建算法,具備GPU加速功能,圖像矩陣1024×1024×768,解析算法重構(gòu)時(shí)間1分鐘內(nèi),自適應(yīng)迭代重構(gòu)時(shí)間3分鐘內(nèi)
8.2.2具有幾何掃描參數(shù)獲取功能,通過(guò)讀取樣品的掃描數(shù)據(jù),可獲取樣品掃描過(guò)程中系統(tǒng)中射線源焦點(diǎn)、探測(cè)器、樣品轉(zhuǎn)臺(tái)之間的所有物像位置關(guān)系參數(shù)
8.3 3D圖像瀏覽和分析軟件:具有三維渲染顯示與任意截面剖切功能,可以進(jìn)行三維MPR顯示,生成三維圖像旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、剖切等漫游視頻
8.4影像數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件
8.4.1 影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能:能夠負(fù)載存儲(chǔ)大量單組數(shù)據(jù)在20G以上的影像數(shù)據(jù)
8.4.2 影像數(shù)據(jù)的快速檢索功能:定義檢索條件,檢索時(shí)間小于3秒
8.4.3 影像數(shù)據(jù)的上傳、下載功能:系統(tǒng)進(jìn)行耗時(shí)的大數(shù)據(jù)上傳和下載時(shí),出現(xiàn)任何情況的中斷,能夠支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳
8.4.4 影響數(shù)據(jù)的快速預(yù)覽功能:快速預(yù)覽服務(wù)器上的數(shù)據(jù)圖像,并支持圖像的亮度、對(duì)比度調(diào)節(jié)及翻頁(yè)功能
8.4.5 支持用戶權(quán)限管理功能:管理員可添加用戶、刪除用戶、編輯用戶信息,不同的用戶可設(shè)置不同的系統(tǒng)訪問(wèn)權(quán)限
8.4.6 支持硬盤存儲(chǔ)路徑動(dòng)態(tài)配置:在添加硬盤、更換硬盤、移除硬盤、暫時(shí)移除硬盤等情況,服務(wù)器端能夠適配硬盤環(huán)境的變更
8.5 建模軟件系統(tǒng):支持球棒模型的建立,該技術(shù)是通過(guò)掃描及三維重構(gòu),將樣品內(nèi)部特征結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化建模,并基于該模型給出球棒的幾何統(tǒng)計(jì)參數(shù),如球的直徑、棒的長(zhǎng)度、配位數(shù)等信息
9. 防護(hù)箱體
9.1 X射線開(kāi)啟顯示功能,門機(jī)聯(lián)動(dòng)安全鎖
9.2 在距離箱體20mm的任何位置,所測(cè)射線劑量當(dāng)量率小于1μSv/h
9.3 具有可視透明窗口,便于在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中可以直接從窗口觀察到樣品情況
10. 附件
10.1 樣品夾持器:具有夾片式、夾鉗式、十字式、柱式4種不同形狀的夾持器
10.2 標(biāo)準(zhǔn)球樣品:氧化鋯材質(zhì),直徑500μm,圓度0.13μm


高分辨率X射線巖土三維顯微CT系統(tǒng)配置清單

No產(chǎn)品描述
系統(tǒng)總體指標(biāo)該儀器將用于巖石結(jié)構(gòu)的立體成像、孔隙裂縫特征表征、多場(chǎng)耦合情況下巖石結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律探究,為巖石力學(xué)、巖土工程、地質(zhì)災(zāi)害防治、滲透力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)規(guī)律研究提供參考性數(shù)據(jù)??臻g分辨率 ≤ 6μm,支持高壓反應(yīng)釜使用情況下的在線觀測(cè)、原位測(cè)試拓展;支持多種掃描成像模式,如二維投影(DR),圓軌跡錐束CT,超視野錐束CT等。
1 光源部分 
 40-150kV封閉式反射靶微聚焦X射線源
類型:反射靶微焦點(diǎn)X射線源
管電壓:40kV~150kV;
輸出功率:30W
2探測(cè)器部分 
 類型:非晶硅數(shù)字平板探測(cè)器
成像面積:244mm×195mm
像素矩陣:1920×1536
感光單元尺寸:127μm
3系統(tǒng)控制部分
 7軸運(yùn)動(dòng)控制精密機(jī)械系統(tǒng),包括3軸X射線精密位移臺(tái)和精密機(jī)械轉(zhuǎn)臺(tái)
 7軸運(yùn)動(dòng)控制電氣子系統(tǒng)
4數(shù)據(jù)采集與處理部分
 4-1計(jì)算機(jī)及圖像數(shù)據(jù)工作站,包含:
前端機(jī)(數(shù)據(jù)采集):
CPU:英特爾四核處理器;
內(nèi)存:8G;
硬盤:SSD 256G,HDD 2TB;
顯示器:24寸液晶顯示器,分辨率1920*1200
 4-2后端機(jī)(圖像重構(gòu)和圖像處理)
CPU:英特爾六核處理器;
內(nèi)存:64G(8x8GB);
硬盤:SSD 256G,HDD 6TB(3*2TB);
顯卡:NVIDIA TITAN X 高性能計(jì)算卡;
顯示器:24寸液晶顯示器,分辨率1920*1200
 4-3 nanoVoxel-3502E系統(tǒng)軟件包,含有
系統(tǒng)控制軟件包,包括
-圖像采集軟件
-快速3D圖像重構(gòu)軟件
-3D圖像瀏覽和分析軟件
5射線防護(hù)部分
 防輻射屏蔽罩,含:內(nèi)置安全門鎖開(kāi)關(guān),X射線開(kāi)啟顯示
6標(biāo)準(zhǔn)樣品
 標(biāo)準(zhǔn)球樣品
7樣品夾持器
 夾片式:扁平形,適用樣品厚度小于10mm
 夾鉗式:扁平形,適用樣品厚度小于5mm
 十字式:適用樣品直徑小于3mm
 柱式:適用尺寸較大的樣品
8分析處理軟件包
 數(shù)字巖心分析軟件(sypi-core)
 加拿大ORS三維分析軟件
 影像數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件
 

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