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高分辨率X射線巖土三維顯微CT系統

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蘇州拓測儀器設備有限公司

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產品簡介

高分辨率X射線巖土三維顯微CT系統可對黃土、砂巖、油頁巖、碳酸鹽巖等進行分析，提供巖石內部孔隙、喉道分布的三維信息

詳細介紹

高分辨率X射線巖土三維顯微CT系統可對黃土、砂巖、油頁巖、碳酸鹽巖等進行分析，提供巖石內部孔隙、喉道分布的三維信息。

長工作距離下的微納米空間分辨率成像

X射線三維顯微CT，不受樣品尺寸、和外部環境的影響，在距離射線源數毫米至數厘米的工作距離上仍能獲得高達500納米的真實空間分辨率。

突破性的二級光學放大

突破了傳統斷層成像（簡稱CT）技術中單純依賴大視野平板探測器一級幾何放大成像的原理，通過二級光學放大技術，實現了超越傳統斷層成像技術的無損三維亞微米級別的高分辨率、高襯度成像。

無限接近同步輻射的高吸收/相位襯度成像系統

基于*的吸收襯度成像、相位襯度成像和超分辨成像技術，使得X射線三維顯微CT通用性大大提升，應用領域從低原子序數的軟材料，如不同纖維復合材料、泡沫材料、高分子材料、動物軟組織，到高原子序數的巖石、合金、金剛石、電子器件等，均可提供高對比度、出色圖像質量的結構信息。同步輻射光源實驗室實現的相稱成像效果。

簡單的操作流程

可進行全自動樣品掃描，實驗條件簡單，無需復雜制樣，無需真空環境，降低了對設備操作人員的專業要求。

技術指標
1. 系統總體指標
1.1 空間分辨率≤6μm；具備超分辨成像能力，實現亞像素分辨率成像
1.2可掃描樣品的直徑≥300mm
1.3支持多種掃描成像模式：DR，圓軌跡錐束CT，反螺旋錐束CT，超視野錐束CT，有限角錐束CT
2. X射線源
2.1 類型：反射靶微焦點X射線源
2.2 管電壓：40kV～150kV
2.3 靶功率：≥30W
3. 探測器系統
3.1 數字平板探測器
3.1.1 類型：非晶硅數字平板探測器
3.1.2 成像面積：244mm×195mm
3.1.3 像素矩陣：1920×1536
3.1.4 感光單元尺寸：127μm
3.1.5 動態范圍：16bit
3.1.6具備校正功能：本底校正、增益校正
4. 樣品臺系統
4.1 3軸精密樣品臺，全電腦控制，XY平動臺安裝在旋轉臺之上
4.2 行程：X軸≥40mm，Y軸≥20mm，Z軸≥100mm
4.3 XYZ軸閉環分辨率≤100nm
4.4 承重：≥15kg
5、高精度機械轉臺
5.1電機驅動，帶編碼信號；
5.2增量轉動 ≤0.001°；
5.3單向重復定位精度 ≤0.002°；
5.4雙向重復定位精度 ≤0.004°；
5.5定位精度≤0.01°；
5.6轉動速度≤20°/s；
5.7晃動偏離≤16μrad；
5.8軸向跳動≤4μm；徑向跳動≤4μm；
6. 機械系統
6.1 天然大理石運動平臺基座
6.2 射線源運動行程：≥300mm
6.3 射線源運動重復定位精度：≤10μm
6.4 探測器X軸電機驅動運動行程：≥280mm，手動二次調節行程：≥180mm
6.5 探測器運動重復定位精度：≤10μm
6.6 閉環分辨率：0.05μm
7. 計算機系統
7.1數據采集計算機：i5四核處理器，內存8G，硬盤2TB，24寸液晶顯示器，操作系統Windows 7
8. 軟件系統
8.1 圖像采集軟件
8.1.1控制及圖像數據處理功能
-掃描系統由軟件進行全自動控制
-自動計算調整樣品旋轉中間
-幾何掃描參數獲取功能，包括射線源距樣品，射線源距探測器距離
-平板探測器與高分辨光耦探測器自動轉換
-樣品穿透率計算，為測試條件的選擇提供依據
-根據掃描樣品的幾何位置數據及探測器類型自動計算當前所用分辨率
-可實現掃描系統空間位置自動標定
-掃描圖像加減乘除等圖像運算
-尺寸測量感興趣區域
-可通過灰度直方圖拉伸，突出顯示感興趣區域
8.1.2 多種掃描模式和擴展數據采集功能
-支持動態標清DR成像和靜態高清圖像DR成像
-支持螺旋軌跡、偏置、有限角、局部聚焦等多種模式掃描，實現細長物體、大物體、板狀物、感興趣區域等成像功能
-通過向導方式，輔助用戶生成個性化數據采集協議
-通過腳本語言，支持用戶編制個性化數據采集協議
-通過腳本語言，用戶可自行編制個性化數據采集協議
-通過個性化數據采集協議，可實現用戶多任務自動檢測
-通過輔助工具，用戶可對自行編制的各種個性化數據采集協議進行管理、查詢、調用
8.1.3校正功能
-探測器單元對不同能量射線響應不一致的校正
-射線源錐束流強分布不均勻的校正
-采用探測器隨機抖動的方式進行環狀偽影的校正
8.2 3D圖像重構軟件
8.2.1具有解析法和自適應迭代法兩種重建算法，具備GPU加速功能，圖像矩陣1024×1024×768，解析算法重構時間1分鐘內，自適應迭代重構時間3分鐘內
8.2.2具有幾何掃描參數獲取功能，通過讀取樣品的掃描數據，可獲取樣品掃描過程中系統中射線源焦點、探測器、樣品轉臺之間的所有物像位置關系參數
8.3 3D圖像瀏覽和分析軟件：具有三維渲染顯示與任意截面剖切功能，可以進行三維MPR顯示，生成三維圖像旋轉、平移、縮放、剖切等漫游視頻
8.4影像數據庫管理軟件
8.4.1 影像數據存儲功能：能夠負載存儲大量單組數據在20G以上的影像數據
8.4.2 影像數據的快速檢索功能：定義檢索條件，檢索時間小于3秒
8.4.3 影像數據的上傳、下載功能：系統進行耗時的大數據上傳和下載時，出現任何情況的中斷，能夠支持斷點續傳
8.4.4 影響數據的快速預覽功能：快速預覽服務器上的數據圖像，并支持圖像的亮度、對比度調節及翻頁功能
8.4.5 支持用戶權限管理功能：管理員可添加用戶、刪除用戶、編輯用戶信息，不同的用戶可設置不同的系統訪問權限
8.4.6 支持硬盤存儲路徑動態配置：在添加硬盤、更換硬盤、移除硬盤、暫時移除硬盤等情況，服務器端能夠適配硬盤環境的變更
8.5 建模軟件系統：支持球棒模型的建立，該技術是通過掃描及三維重構，將樣品內部特征結構進行數字化建模，并基于該模型給出球棒的幾何統計參數，如球的直徑、棒的長度、配位數等信息
9. 防護箱體
9.1 X射線開啟顯示功能，門機聯動鎖
9.2 在距離箱體20mm的任何位置，所測射線劑量當量率小于1μSv/h
9.3 具有可視透明窗口，便于在設備運行過程中可以直接從窗口觀察到樣品情況
10. 附件
10.1 樣品夾持器：具有夾片式、夾鉗式、十字式、柱式4種不同形狀的夾持器
10.2 標準球樣品：氧化鋯材質，直徑500μm，圓度0.13μm

配置清單

No	產品描述
系統總體指標	該儀器將用于巖石結構的立體成像、孔隙裂縫特征表征、多場耦合情況下巖石結構的變化規律探究，為巖石力學、巖土工程、地質災害防治、滲透力學等學科的基礎規律研究提供參考性數據。空間分辨率 ≤ 6μm，支持高壓反應釜使用情況下的在線觀測、原位測試拓展；支持多種掃描成像模式，如二維投影（DR），圓軌跡錐束CT，超視野錐束CT等。
1	光源部分
	40-150kV封閉式反射靶微聚焦X射線源類型：反射靶微焦點X射線源管電壓：40kV～150kV；輸出功率：≤30W
2	探測器部分
	類型：非晶硅數字平板探測器成像面積：244mm×195mm 像素矩陣：1920×1536 感光單元尺寸：127μm
3	系統控制部分
	7軸運動控制精密機械系統，包括3軸X射線精密位移臺和精密機械轉臺
	7軸運動控制電氣子系統
4	數據采集與處理部分
	4-1計算機及圖像數據工作站，包含：前端機（數據采集）： CPU：英特爾四核處理器；內存：8G；硬盤：SSD 256G，HDD 2TB；顯示器：24寸液晶顯示器，分辨率1920*1200
	4-2后端機（圖像重構和圖像處理） CPU：英特爾六核處理器；內存：64G（8x8GB)；硬盤：SSD 256G，HDD 6TB(32TB)；顯卡：NVIDIA TITAN X 高性能計算卡；顯示器：24寸液晶顯示器，分辨率19201200
	4-3 nanoVoxel-3502E系統軟件包，含有系統控制軟件包，包括 -圖像采集軟件 -快速3D圖像重構軟件 -3D圖像瀏覽和分析軟件
5	射線防護部分
	防輻射屏蔽罩，含：內置門鎖開關，X射線開啟顯示
6	標準樣品
	標準球樣品
7	樣品夾持器
	夾片式：扁平形，適用樣品厚度小于10mm
	夾鉗式：扁平形，適用樣品厚度小于5mm
	十字式：適用樣品直徑小于3mm
	柱式：適用尺寸較大的樣品
8	分析處理軟件包
	數字巖心分析軟件（sypi-core）
	加拿大ORS三維分析軟件
	影像數據庫管理軟件