纳米3dx - x射线显微镜的研究

AZoM向里加库X射线研究实验室副总裁Joseph Ferrara介绍了他们的新nano3DX X射线显微镜，以了解它是什么、它的作用以及它对谁有用。

Rigaku在x射线技术方面有着悠久的历史。你能给我们简要介绍一下这次行动吗?

Rigaku公司自1951年成立以来一直在生产x射线仪器。Rigaku在1954年推出了第一个旋转阳极，此后一直在不断改进技术。从扩散泵到磁阻泵，从油封到铁流体密封，以及微聚焦旋转阳极，只要按一下按钮就能改变波长。Rigaku已经开发了许多支持技术，包括光学、探测器和软件。x射线研究实验室还开发了新的数据解释方法。

在2014年ACMM23/ICONN2014大会上，Rigaku推出了一款新产品，nano3DX，这是一种x射线显微镜。你能解释一下x射线显微镜是什么吗？

x射线显微镜是一种用来观察不透明或太厚而无法用可见显微镜观察的材料内部结构的工具。顾名思义，x射线显微镜中的光来自x射线源，而不是可见光源。通欧洲杯足球竞彩过x射线，我们可以探测样本，生成完整的物体三维视图，而不会损坏样本。它与你在医院得到的CT完全相似，但3D像素（体素）分辨率可低至0.27μm。

nano3DX可以检查的最大样本是什么？什么技术允许您进行检查？

在4 μm像素尺寸下，我们一次扫描可以测量的最大样品为14.4 mm x 10 mm。图像是3300像素乘2500像素。nano3DX利用高功率旋转阳极x射线源和高分辨率CCD成像系统，可以测量相对较大的样品。旋转阳极允许非常快的数据采集速率，以及提供转换阳极材料的能力，以优化数据采集。欧洲杯足球竞彩

切换阳极材料的好处是什么？欧洲杯足球竞彩

这样做的好处是用户可以调整波长，使对比度最大化或增强透射。例如，一层薄薄的生物或有机薄膜最好用铬辐射观察。小的有机样品，如药用片剂中的原料药，在铜辐射下会显示出极好的结果。碳纤维增强聚合物也受益于铜辐射。钼辐射对骨、硅酸盐和铝复合材料有用。

Nano3DX的分辨率和对比度如何?与其他类似仪器相比如何?

这是一个复杂的问题。在最佳分辨率下，Nano3DX的体素大小为0.27µm，特殊分辨率为0.6µm - 0.8µm。这和这类仪器中的任何其他设备一样好。2020欧洲杯下注官网大多数仪器只能在非常小的样本上实现这些分辨率。然而，nano3DX使用显微镜光学，可以在更大的样品和更大的视场上实现这一点。

相比之下，nano3DX有多种阳极选择和1.2KW电源。这意味着在传统的难加工材料上x射线吸收要优越得多。对于高分辨率的低密度样品，nano3DX的吸收对比度能力是无与伦比的。它还以惊人的速度实现了这些扫描。欧洲杯足球竞彩

可以调查的材料有限制吗?欧洲杯足球竞彩

当然可以。阳极的最大能量为60 kV，因此不可能有几十毫米或非常致密的样品。

该系统适用于广泛的材料和样品，包括那些低吸收对比，如碳纤维增强塑料复合材料。欧洲杯足球竞彩

我们大多数人都听说过CT是一种医学分析技术，那么纳米3dx和这些医疗系统有什么相似之处吗?

正如我前面提到的，基本概念是相同的，只是我们在x射线束中旋转样品。在CT数据采集中，采集了一系列不同旋转角度的图像。重建算法用于从这些图像创建断层图像。然后，我们可以拍摄这张断层照片，并使用各种软件包对其进行处理，以获得对样本内部结构的重要洞察。我们使用Drishti制作了视频，如上图所示的碳纤维增强聚合物。

用户可以从x射线显微镜获得什么样的信息？

我们可以看到材料成分和密度的变化。例如，片剂上的涂层，材料中的缺陷，或碳纤维增强聚合物中的空隙或裂缝。欧洲杯足球竞彩我们可以分析颗粒大小的分布或纤维的取向，并为用户提供定量的信息。孔隙度和孔隙连通性也是研究的热点。

nano3DX生成一个三维计算机模型。用户能否轻松地操纵这些工具，从不同角度查看结构，并深入查看结构内部？

是的，我们提供做基本操作的软件工具。澳大利亚国立大学的Ajay Limaye已经编写了一个名为Drishti的软件包，这是一个极好的工具，用于创建CT实验数据的惊人动画。这是免费软件，功能极其强大。

x射线显微镜有哪些应用，你能简要介绍一下这项技术对他们有什么好处吗?

其中一个应用是研究医药产品包装上的薄膜涂层厚度。片剂上的薄膜涂层决定了片剂的吸收速度，因此涂层的物理性质可以与生物利用度相关。此外，由于x射线显微镜是一种无损技术，同样的粒子可以在CT实验后进行生物利用度测试。

老鼠为许多疾病提供了模型。骨质疏松症就是其中之一。nano3DX已被用于对小鼠腓骨进行首次全骨分析。

碳纤维增强聚合物正成为许多工业产品的主流材料。欧洲杯足球竞彩看看波音787吧。作为验证过程的一部分，了解内部结构是很重要的，以确保其在10,000米的性能。

您是否有可能在将来构建更大版本的nano3DX，以适应更大的样本，从而使其成为更广泛的无损检测形式？

这很可能是因为里加库在通过层析成像评估材料的市场上看到了巨大的增长潜力。欧洲杯足球竞彩

关于约瑟夫·费拉拉博士

Joseph Ferrara目前是Rigaku Americas C欧洲杯线上买球orp.的首席科学官，Rigaku Corp X-ray研究实验室副总裁，Rigaku Innovative Technologies的董事会成员。费拉拉博士指导或参与x射线系统和直接空间和交互空间成像软件的开发。

费拉拉博士于1983年在凯斯理工学院获得化学学士学位，并获得博士学位。1988年，在威利·J·杨斯（Wiley J.Youngs）的指导下，在凯斯西储大学（Case Western Reserve University）获得化学学位。费拉拉博士于1988年加入分子结构公司，该公司于1996年成为里加库集团的一部分，并于2005年成为里加库美洲公司。