顯(xian)微(wei)CT作為非破壞(huai)性三維(wei)成像技(ji)術,廣泛(fan)應(ying)用(yong)于(yu)材(cai)料結構觀(guan)察(cha)、微(wei)觀(guan)缺(que)陷分析、計量等領域(yu)。其(qi)掃描速度受多(duo)種因素影響,不(bu)能一概而論。
掃描(miao)速度與分(fen)辨(bian)率成(cheng)反比。分(fen)辨(bian)率越高,圖像像素點越多,掃描(miao)時(shi)間越長。在微米級甚至亞微米級別成(cheng)像時(shi),需(xu)逐層細(xi)致采(cai)集(ji)斷層圖像,導(dao)致掃描(miao)周(zhou)期增加。若降(jiang)低分(fen)辨(bian)率,采(cai)樣時(shi)間可相應縮短,適合大批量篩查類任務。
樣品密(mi)度(du)(du)(du)亦(yi)影響(xiang)掃描速度(du)(du)(du)。高(gao)密(mi)度(du)(du)(du)材(cai)料(liao)如(ru)金屬、陶瓷對X射(she)(she)線吸收強(qiang),需提高(gao)射(she)(she)線能(neng)量并延長曝光時間,以獲得足夠信噪(zao)比。小(xiao)密(mi)度(du)(du)(du)材(cai)料(liao)如(ru)聚合物、復合材(cai)料(liao)透射(she)(she)性較好,成像速度(du)(du)(du)較快。
成(cheng)像模式亦為關鍵變量。連續螺旋掃描(miao)適用(yong)于(yu)長條(tiao)形樣品,掃描(miao)時(shi)間(jian)較短;逐層(ceng)(ceng)斷(duan)層(ceng)(ceng)掃描(miao)適合靜(jing)態分(fen)析(xi),圖(tu)像精度(du)高但耗(hao)時(shi)更(geng)長。部(bu)分(fen)設(she)備具備快速預覽(lan)功能,可(ke)在短時(shi)間(jian)內(nei)獲得低(di)精度(du)圖(tu)像用(yong)于(yu)判斷(duan)位置與(yu)狀態。
X射(she)線(xian)源類(lei)型影響掃(sao)描(miao)效率(lv)。微焦點封閉(bi)管成像速度(du)中(zhong)等,穩定(ding)性高;開放式射(she)線(xian)源具備更高功率(lv)與(yu)能量,可提升穿透效率(lv)與(yu)掃(sao)描(miao)速度(du),但(dan)需定(ding)期維護(hu)。
探(tan)測器參數直接影響圖像(xiang)生成(cheng)速率(lv)(lv)。高速平(ping)板(ban)探(tan)測器具備高幀率(lv)(lv)與低噪(zao)聲(sheng)特性,提升采(cai)(cai)集(ji)效率(lv)(lv)。某些系統采(cai)(cai)用并行圖像(xiang)采(cai)(cai)集(ji)技術(shu),在不(bu)降(jiang)低清晰度前提下加快圖像(xiang)生成(cheng)。
數(shu)據處理能力決定后(hou)(hou)期重建時(shi)間。掃描結束后(hou)(hou)需進行三維重建與可視化處理,涉及大量圖像算法(fa)運算。高性能工(gong)作站、GPU加速平臺可顯著縮短后(hou)(hou)處理時(shi)間。部分設備支持邊掃描邊重建,進一步提(ti)高整體效率。
自(zi)動(dong)化(hua)程度(du)也與速(su)度(du)相關。具(ju)備自(zi)動(dong)對焦、自(zi)動(dong)樣品(pin)定位(wei)、批量(liang)(liang)運(yun)行功(gong)能的系(xi)統,可縮短人工干預時間,提升(sheng)單位(wei)時間掃描數量(liang)(liang)。
實際使用中,低(di)倍(bei)率掃(sao)(sao)描數分(fen)鐘(zhong)內完(wan)成,高倍(bei)率成像可能需(xu)十分(fen)鐘(zhong)以上。若(ruo)追求高分(fen)辨率+高對比度,可能需(xu)數十分(fen)鐘(zhong)至一小時(shi)。樣品大小、復(fu)雜程度、結構密度、掃(sao)(sao)描模式等均為關(guan)鍵影響因(yin)子。
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