近期，AZoM*采訪了TESCAN的產(chǎn)品市場經(jīng)理Wesley De Boever關于TESCAN能譜CT，這是第 一個也是唯 一一個具有能譜分析能力的顯微CT成像系統(tǒng)。

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請介紹一下你自己和TESCAN能譜CT。

我是Wesley De Boever, TESCAN的產(chǎn)品市場經(jīng)理。TESCAN能譜CT是一種智能micro-CT應用解決方案，可從樣品內部的任何點無損的提供化學信息。

TESCAN提供一系列快速、通用的micro-CT系統(tǒng)，所有這些系統(tǒng)都能夠以非常高的時間分辨率進行連續(xù)動態(tài)micro-CT掃描。我們的解決方案可以處理高達一米的樣品，整個系統(tǒng)都非常通用，具有高達11個自由度。

去年，我們推出了一種新的解決方案——TESCAN能譜CT，一種獨特的技術，可以無損地從樣品的任何點提供3D成分信息。它是對使用micro-CT獲得的高質量結構信息的補充。

TESCAN能譜CT提供了什么信息?

TESCAN能譜可以提供樣品內部任何點的化學和結構信息。它能夠識別材料，提供傳統(tǒng)CT無法做到的襯度，因此用戶可以區(qū)分傳統(tǒng)CT無法區(qū)分的材料。用戶還可以通過K-edge成像對未知成分進行精確識別。

能譜CT的原理是什么？
它與常規(guī)CT有何不同？

在研究能譜CT的原理時，首先考慮常規(guī)CT的原理是很重要的。在傳統(tǒng)的X射線CT系統(tǒng)中，有一個X射線源、一個探測器和一個樣品。X射線信號被合并，去掉了很多關于材料成分的信息。

當與樣品的不同部分相互作用時，產(chǎn)生的X射線束可能具有不同的能譜。但是使用傳統(tǒng)的CT，我們測量的是光束的整體強度，而不是能量分辨能譜，所以成分信息丟失了。

通過使用能譜CT探測器，一種能量敏感的直接光子計數(shù)探測器，可以捕獲整個能譜并檢索一些成分信息。我們已經(jīng)實現(xiàn)了這樣一種能譜CT探測器，并結合了強大的能譜軟件套件，作為TESCAN多功能、大容量、多尺度micro-CT系統(tǒng)TESCAN UniTOM XL的附加組件。

是能譜CT的什么特質，
讓它如此創(chuàng)新和多功能？

TESCAN能譜CT具有完全集成的新型能量敏感光子計數(shù)探測器，使用戶能夠獲得結構信息和無損的成分和化學數(shù)據(jù)。

同時，TESCAN感興趣空間掃描(VOIS?)工作流程使用戶能夠選擇樣品內的位置，使他們能夠從樣品內的任何點收集x射線能譜。

TESCAN UniTOM XL micro-CT系統(tǒng)的多功能性和速度使用戶能夠在短掃描時間內獲得高質量的結構信息。此外，用戶還可以獲得直觀而流暢的成像工作流程，只需點擊一下即可在標準成像和能譜成像之間輕松切換。不需要復雜的數(shù)據(jù)匹配或對齊。

TESCAN spectrum SUITE?中的自動K-edge濾波器、形狀分析和能譜比較使得用戶能區(qū)分材料、量化屬性和識別成分，為重建、可視化和分析能譜數(shù)據(jù)以及創(chuàng)建參考庫提供強大的工具。

能譜micro-CT的空間分辨率是多少?

能譜micro-CT是我們UniTOM XL系統(tǒng)的附加組件。我們的UniTOM XLZ 高分辨率為3微米，Z小體素尺寸為1微米。我們用能譜CT能達到的Z小的體素尺寸大約是3到4微米，比傳統(tǒng)CT小三倍。如果你能用傳統(tǒng)CT成像10微米的物體，那么用能譜CT就能成像30微米的相同視場。

你能多快收集到能譜數(shù)據(jù)?

它比傳統(tǒng)CT要慢一些。如果你在一個小時內做一個CT掃描，那么能譜CT掃描大約需要兩到三個小時。當然，這取決于你在視野和分辨率方面想要看到什么。

如果您想要進行快速的點測量，這也是可能的，例如，識別缺陷，它可以非?？臁獛追昼姟?/p>

你們做過哪些有趣的案例研究，
能夠證明使用能譜CT比傳統(tǒng)CT的好處?

我將給你們一個關于如何在聚合物研究中利用能譜CT的概述。

在傳統(tǒng)的顯微CT中，襯度是基于密度。這意味著原子序數(shù)和密度非常相似的材料很難相互區(qū)分。

這是一種特殊塑料的案例，我們在一個案例研究中使用到的材料。塑料是碳基的，所以它們是低原子序數(shù)的材料，密度相似，在使用傳統(tǒng)CT時看起來很相似。使用能譜CT可以大大提高襯度，并提供常規(guī)CT無法提供的信息。

我們對LEGO?積木樣品進行了顯微CT掃描的案例研究。我們用36塊不同顏色的LEGO?積木分別制成樣品。雖然樂高?積木在現(xiàn)實生活中有不同的顏色，但它們在CT掃描中看起來都是一樣的。

在傳統(tǒng)的CT掃描中沒有襯度，因為它們使用的探測器，X射線首先通過閃爍體轉換成可見光。這就是攝像頭傳感器檢測到的可見光。當我們看到整個能譜CT探測器時，每個光子的能量都可以被測量出來。利用能譜探測器，不同的積木具有不同的襯度。

使用專門的訓練算法，我們使用能譜CT掃描從五種不同的顏色中識別積木的顏色。它并不完 美，但我們從一個沒有任何差異的單一灰度值變成了五個不同的類別。我們馬上就要做彩色CT了。

此外，在某些圖像中，特定的積木看起來更亮。使用傳統(tǒng)CT，我們只能說這塊積木比其他積木含有原子序數(shù)更高的元素，因為它看起來更亮。使用能譜CT，我們可以進行K-edge分析，從而可以識別導致高衰減的元素。

在我們的案例研究中，我們能夠檢測到樂高?積木中鎘的存在。鎘是一種重金屬，在20世紀80年代之前一直被用作黃色和紅色樂高積木的穩(wěn)定劑。這意味著使用TESCAN能譜CT，我們甚至可以確定這個特定樂高積木的年齡信息。

你對未來的能譜CT發(fā)展有什么想法嗎?

能譜CT開辟了一系列新的可能性，為材料鑒定和珍貴樣品的分析提供對比。它是傳統(tǒng)CT成像的完全補充，在micro-CT掃描成像設備內提供了額外的成像方式。

這是一項非常新穎的技術，因此還有很多有待探索的地方。這是一個開放問題，如果有人有建議或想法，請聯(lián)系我們。我們有幾個能譜CT應用案例可用。長按識別下方二維碼聯(lián)系我們。

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關于 Wesley de Boever

Wesley de Boever是TESCAN動態(tài)micro-CT的產(chǎn)品市場經(jīng)理。他畢業(yè)于根特大學，獲得地質學和地球科學博士學位，專注于巖土材料結構和化學表征的多尺度和多技術方法。作為3D表征、計算機斷層掃描和材料表征方面的專家，他加入TESCAN擔任應用開發(fā)專家，之后成為Micro-CT領域的產(chǎn)品市場經(jīng)理。