X射线衍射和木材科学的高分辨率成像欧洲杯线上买球

Photonic 欧洲杯线上买球Sc​​ience已经为Silviscan提供了成像系统的支持已有25年以上,使他们能够为全球林业和森林产品行业,气候研究和木材科学提供服务。

西尔维斯坎是一系列用于自动化的,快速测量广泛木质特性范围的仪器,以大量的岩心从站立树中造成的大量核心(图1)。

准备切割和抛光的核心

图1。增加核心准备切割和抛光。

该系统如图2和图3所示,依靠成像技术来收集计算多个属性所需的所有数据,例如细胞横截面维度,高分辨率下的生长速率,密度和刚度。

SILVISCAN-3仪器套房。

图2。SILVISCAN-3仪器套房。

Silviscan概念。

图3。Silviscan概念。

在1995年需要使用敏感的X射线衍射摄像头,以极大地提高Silviscan上X射线衍射的速度。光子科学迅速提供了欧洲杯线上买球一个高度定制的冷却相机,并带有图像增强器,大直径光纤和集成设施,从而将衍射仪测量时间降低了2-3个数量级。

从那时起,已经购买了九台光子科学摄像机,用于开发和构建四个S欧洲杯线上买球ilviscan系统。该系统有三代人。Silviscan 1(1990年设计)利用了传统的光子计数X射线方法和低分辨率摄像机进行图像分析。

Silviscan 2(设计于1995年)使用了两个光纤耦合和加强的光子科学相机:一个用于X射线衍射测定法,一个用于X射线密度测定法。欧洲杯线上买球Silviscan 3(2001年设计)是当前系统(图2),并采用三个光子科学摄像机进行图像分析,衍射法和光密度测定法,如下所述。欧洲杯线上买球

Silviscan有三个关键部分,每个摄像机都需要不同类型的相机。第一个是细胞扫描仪,如图4所示,它利用两种方法对木材样品的抛光横截面进行成像,如图5所示,从增量核心切割(或使用类似方法制备的任何其他样品)。

细胞扫描仪。

图4。细胞扫描仪。

准备的样品

图5。准备的样品。

热电冷却光子科学SCMOS 2K x 2K摄像机欧洲杯线上买球用于观察反射光(由我们的LED照明系统提供的蓝色,绿色,红色,红外线)和从红色传输到近红外LED的木材表面。

反射的光既用于成像,又专注于木细胞。长波长发光的光进入抛光表面下的木材,并沿着细胞壁旅行。如图6所示,光线出现在抛光的细胞壁横截面上,供应比反射光更好。

细胞扫描器 - 传输光线。

图6。细胞扫描器 - 传输光线。

这些图像用于从髓到树皮以及树木中的径向和切向方向以25 µm的间隔确定木细胞直径。原始图像具有0.65 µm的像素大小,但最终数据被纳入以25 µm的间隔产生径向木质特性曲线。

为了测量木材密度,第二部分采用光子科学FDI CCD摄像头,具有1:1光纤,如图7所示。敏感的矩形面积对角度为11 mm。欧洲杯线上买球为了建立木质密度,该相机根据改良的啤酒定律采用样品中X射线的衰减。

密度计

图7。密度计。

为了提供图8中看到的2D密度图像,每个像素被校准为独立检测器。在检测器表面的像素大小约为6 µm,但密度曲线以25 µm的间隔尺度产生,以匹配细胞扫描仪的数据。

软木密度图像。

图8。软木密度图像。

第三部分雇用了光子科学宝石相机欧洲杯线上买球如图9所示,与75毫米光纤降低器结合,该光纤降低器通过图像增强剂连接到CCD检测器。

衍射仪

图9。衍射仪。

衍射图在5-30秒内收集,并与其他两个系统一起使用,以估计木材刚度,微纤维角,强度,纤维取向,纤维素微晶体特性以及根据物种的收缩潜力。

图10显示了不同微纤维角度的衍射模式的颜色示例。微纤维角是相对于细胞轴的承载长链纤维素分子的方向。

X射线衍射模式。

图10。X射线衍射模式。

低角度导致高强度和刚度。X射线衍射峰形状从云杉样品中从髓到树皮的进展如图11所示。朝向树皮的较窄峰显示出MFA的降低,刚度较高,刚度较高和脉冲附近的宽峰显示出高MFA和低刚度。

从髓(左)到树皮(右)堆叠的X射线衍射峰,显示了一条压缩木带向树皮。

图11。从髓(左)到树皮(右)堆叠的X射线衍射峰,显示了一条压缩木带向树皮。

致谢

由Siviscan Pty最欧洲杯足球竞彩初由Robert Evans撰写的材料生产。

该信息已从光子科学提供的材料中采购,审查和改编。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

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    光子科学。欧洲杯线上买球2021。X射线衍射和木材科学的高分辨率成像欧洲杯线上买球。Azom,2021年6月30日,https://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=19509。

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