ZEISS Xradia Crystal CT
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ZEISS Xradia CrystalCT 結晶粒イメージングマイクロCTシステムを初めて市販化

ZEISS Xradia CrystalCT®コンピューター断層撮影技術に加えて、結晶粒の微細構造を明らかにするイメージング法が強化されたことにより、多結晶材料(金属、積層造形、セラミックス、医薬品など)の研究方法が一変し、材料研究に新たな深い知見をもたらします。

  • 革新的な回折スキャンモードによる高度な材料特性評価と発見
  • 3Dで粒子形態の非破壊マッピングを実行
  • 金属、合金、セラミックスなどの材料の特性評価
  • ボリュームの大きい多様な形状の試料を高 スループットでマッピング
  • これまでにない試料の代表性の高さを実現

マイクロCTで画期的な回折コントラストトモグラフィー(DCT)を実現

研究室で試料の結晶構造の細部を解明

1.25 mm(長さ)、1.0 mm(幅)および0.5 mm(厚さ)のAl-4wt.%Cu試料の測定切片。試料は、Helical Phyllotaxis HARTを用いてスキャン。

広がる研究の可能性

マイクロCTのDCTにより、様々な金属、鉱物、セラミックス、半導体および医薬品試料などの単相の多結晶物質の3Dイメージングを技術産業研究で利用できるようになりました。ZEISS Xradia CrystalCTには、精密に設計されたアパーチャーとビームストップが搭載されており、発散する連続X線ビームを利用して関心領域を照射し、多結晶試料による弱い回折信号に対する感度を高めます。

1.25 mm(長さ)、1.0 mm(幅)および0.5 mm(厚さ)のAl-4wt.%Cu試料の測定切片。Helical phyllotaxis HARTによる測定。

      優れた試料代表性の実現および忠実な計算モデルの作成

      卓越したコントラストと画質を実現

      ZEISS Xradia CrystalCTでは、下記を特徴とした最先端の回折スキャンモードにより、材料の特性評価、モデリングが向上し、発見の可能性を広げます。革新的なDCT画像取得モードでは、従来は小さいものに制限されていたサイズの限界を広げ、様々なタイプの試料の研究を可能とします。シームレスな大容量結晶粒マッピングにより、試料の高速スキャンが可能になり、データを正確に可視化できます。

      優れた試料代表性の実現および忠実な計算モデルの作成

              CrystalCTによる投影形状の概要図。CrystalCTでは、吸収コントラストトモグラフィーおよび回折コントラストトモグラフィーの両方が利用可能です。

              パワフルなマイクロCTプラットフォーム

              ZEISSは、強力なXradia技術を活用し、世界有数の性能を誇るマイクロCTを提供しています。堅牢なステージ、ソフトウェア制御のX線源/試料/検出器の柔軟な位置決め、および大規模ピクセルアレイ検出器により、最高のコントラストで高品質かつ高分解能のスキャニングが可能になります。ZEISS Xradia CTイメージングシステムは、マイクロCTに対する期待を上回る結果を常にもたらします。

              CrystalCTによる投影形状の概要図。CrystalCTでは、吸収コントラストトモグラフィーおよび回折コントラストトモグラフィーの両方が利用可能です。

                      アプリケーション分野

                      • 吸収・回折コントラストトモグラフィーでイメージングしたアルミニウム銅合金の3D結晶粒マップ。

                        吸収・回折コントラストトモグラフィーでイメージングしたアルミニウム銅合金の3D結晶粒マップ。

                        材料科学

                        ✓ 高分解能吸収コントラストトモグラフィーから得られる補完的情報および非破壊3D結晶粒マッピングによる粒径、形状、配向および粒界に関する情報を入手
                        ✓ 光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡などの表面イメージング法では見えない内部微細構造や重ね合わせた結晶粒マップを非破壊的に把握
                        ✓ データをセグメンテーションおよび分析して、構造や粒子の定量的な3Dデータを取得
                        Ex situまたはin situ実験を通じた4Dイメージングにより、機械的負荷や腐食などによって材料がどのように変化するかを確認

                      • 4 mm(RD)、2 mm(TD)、0.08 mm(ND)の極薄配向電磁鋼試料の3D結晶粒マップ。

                        4 mm(RD)、2 mm(TD)、0.08 mm(ND)の極薄配向電磁鋼試料の3D結晶粒マップ。

                        金属および鉱物

                        ✓ 粒径および相変化を3Dで理解して、合金性能とその熱処理や機械的処理の影響に対する見識を得る
                        ✓ ハイスループットで測定した岩石コア(最大4インチ)の非破壊3Dイメージングデータによる特性評価やモデリングを利用して、デジタル岩石シミュレーションや材料特性(機械的、熱的など)を予測する物理シミュレーション用に実際の3D構造をエクスポート
                        In situフロー研究または3D鉱物研究のための高コントラスト3Dイメージング

                      • 太陽電池パネルの高さ30 mmのポリシリコン材料の3D結晶粒マップ。

                        太陽電池パネルの高さ30 mmのポリシリコン材料の3D結晶粒マップ。

                        製造

                        ✓ 大型試料を含む様々な試料サイズにフル3Dコンテキストで対応し、特定のアプリケーションでは3D結晶粒マップで補完
                        ✓ 3Dプリントした金属部品の結晶学ベースでのプリント品質評価
                        ✓ インタクトな状態の機器のハイスループットスキャン結果を短時間で取得
                        ✓ 物理的な断面を補完または置換することにより、試料を犠牲にすることなくイメージングが可能

                      • パラフィン包埋したマウス胚の2D仮想断面と3Dレンダリングの断面模型図。

                        パラフィン包埋したマウス胚の2D仮想断面と3Dレンダリングの断面模型図。

                        生命科学

                        ✓ 染色または未染色の硬組織や軟組織との、生物学的微細構造の高コントラストイメージング
                        ✓ 試料染色の迅速かつ非破壊的な検証、および3D電子顕微鏡を使用した後続のイメージングのための特徴の位置特定

                      バックグラウンドテクノロジー

                      優れた試料の代表性

                      試料の代表性、つまり膨大な量の実データを取得し忠実な計算モデルを作成することは、結晶粒イメージングにおける課題となっています。

                      従来のDCTデータ収集では、すべての回転角において関心領域にX線が照射されている必要があり、試料のサイズが制限されていました。ZEISS Xradia CrystalCTの高度なDCTモードはこの課題を克服するものです。

                      ZEISS Xradia CrystalCTの高度な回折スキャンモードには以下のものがあります。

                      ● Helical Phyllotaxis
                        Helical phyllotaxis(らせん状の回転)は、アスペクト比が縦長の円筒形試料に使用されます。
                      ● Helical Phyllotaxis Raster
                        Helical phyllotaxis rasterは、通常視野よりも幅の広い試料に使用されます。
                      ● Helical Phyllotaxis HART
                        高アスペクト比トモグラフィー(HART)は、平坦または板状の試料をイメージングする際の問題を解消します。

                      • 3D結晶粒の再構築
                        3D結晶粒の再構築

                        3D結晶粒の再構築

                        高速、高精度かつ自動化されたデータのインデキシング

                        初期画像を取得するワークフローの最初のステップ後、再構築を開始します。吸収トモグラフィーと回折データをGrainMapper3Dに読み込み、多結晶体の粒方位の候補を、逆投影と順投影を用いて特定します。

                        次のステップは、自動化された反復的な検索により、試料内の結晶粒を探すことです。結晶粒の再構成結果は、インデックス済の粒子の詳細を含み、スライスのスタックまたは容量のデータセットとして保存されます。最後に、スタンドアローンのGrainMapper3D Viewerアプリケーションを使って、3D CrystalCTの結果を共同研究者や顧客と共有できます。

                      • 3D結晶粒のマッピング
                        3D結晶粒のマッピング

                        3D結晶粒のマッピング

                        すべての情報を1つのファイルに

                        最後のステップは、必要な情報をすべて抽出し1つのファイルにまとめることです。試料内のすべての粒子の形状、配向、空間的な位置をオープンデータ形式で出力します。

                        カスタマイズしたソフトウェア、あるいはシミュレーションツールを使って、その後の解析を行い実験を終了します。高度なインデキシング能は、対称性が低く複雑な結晶系にも対応しています。

                      • Scout-and-Scan制御システム
                        Scout-and-Scan制御システム

                        Scout-and-Scan制御システム

                        Scout-and-Scan制御システム

                        Scout-and-Scan制御システムでは、関心領域を簡単にスカウトし、スキャンパラメーターを指定することができます。様々な経験値を持つユーザーがいる環境で、使いやすいシステムをご活用ください。

                        メリット:

                        ● 試料閲覧用内部カメラ
                        ● レシピ管理(設定、保存、回収)
                        ● 複数のエネルギーが利用可能
                        ● Autoloaderオプションにより複数の試料の大量・連続測定が可能
                        ● マウスクリックでの簡単な微小位置決め機能

                      アクセサリ

                      追加アクセサリで顕微鏡をアップグレードして性能を強化

                      ZEISS Xradia 620 VersaとDeepRecon Proを使用して取得した、カメラレンズの3D X線データセット。
                      ZEISS Xradia 620 VersaとDeepRecon Proを使用して取得した、カメラレンズの3D X線データセット。

                      Advanced Reconstruction Toolbox(先進的再構成ツールボックス)

                      高スループットと高い画質を両立

                      人工知能(AI)駆動再構成テクノロジーを用いたZEISS Xradiaシステム。X線物理学と多様な応用例への深い知見を活かし、新しい革新的な方法で、難度の高いイメージングの課題を解決。

                      オプションのAutoloaderを使用すると、一度に最大70個の試料の連続測定が可能です。
                      オプションのAutoloaderを使用すると、一度に最大70個の試料の連続測定が可能です。

                      Autoloader

                      機器を最大限活用

                      オプションのZEISS Autoloaderによって、ユーザーの作業量を最小化しつつ装置を最大限に活用できます。複数の作業を進行できるため、ユーザーが試料を操作する回数が減り、生産性が高まります。試料ステーションは14台までロード可能であり、最大70の試料を支持および配列し、終日またはシフト時間外でも稼働させることができます。

                      In Situインターフェースキット
                      In Situインターフェースキット

                      In Situインターフェースキット

                      科学の限界を押し上げる

                      ZEISS Xradiaプラットフォームは、高圧フローセルから引張、圧縮、加熱ステージ、ユーザーのカスタム設計まで、様々なin situ測定に対応します。X線検査の非破壊的な性質を活用して、研究を空間的な3次元から、時間次元を用いた4D実験にまで展開可能です。

                      リチウムイオン電池
                      リチウムイオン電池

                      リチウムイオン電池

                      ビジュアライゼーションと解析

                      ZEISS推奨Dragonfly Pro

                      ORS Dragonfly Proは、X線、FIB-SEM、SEM、ヘリウムイオン顕微鏡法など、各種技術で取得された3Dデータを先進的に解析・可視化するソフトウェアソリューションです。ORS Dragonfly Proは、ZEISS固有の機能であり、直感的かつ完全にカスタマイズ可能なツールキットを利用して、大規模な3Dグレースケールデータのビジュアライゼーションと解析が可能となります。Dragonfly Proでは、3Dデータのナビゲーション、注釈機能、ビデオ制作などのメディアファイル作成が可能です。画像処理、セグメンテーション、オブジェクト解析により、結果を定量化することができます。

                      ダウンロード

                        • ZEISS Xradia CrystalCT

                          試料の結晶・微細構造の 詳細を解明する

                          ページ: 32
                          ファイルサイズ: 20 MB
                        • Flyer: ZEISS Xradia CrystalCT

                          World’s first crystallographic imaging microCT for academic and industrial applications.

                          ページ: 2
                          ファイルサイズ: 1 MB

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