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高分辨率X射線巖土三維顯微CT系統(tǒng)

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蘇州拓測儀器設(shè)備有限公司

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產(chǎn)品簡介

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

詳細(xì)介紹

高分辨率X射線巖土三維顯微CT系統(tǒng)可對黃土、砂巖、油頁巖、碳酸鹽巖等進(jìn)行分析，提供巖石內(nèi)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(huán)境的影響，在距離射線源數(shù)毫米至數(shù)厘米的工作距離上仍能獲得高達(dá)500納米的真實(shí)空間分辨率。

突破性的二級光學(xué)放大

突破了傳統(tǒng)斷層成像（簡稱CT）技術(shù)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(xué)放大技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了超越傳統(tǒng)斷層成像技術(shù)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(tǒng)

基于*的吸收襯度成像、相位襯度成像和超分辨成像技術(shù)，使得X射線三維顯微CT通用性大大提升，應(yīng)用領(lǐng)域從低原子序數(shù)的軟材料，如不同纖維復(fù)合材料、泡沫材料、高分子材料、動(dòng)物軟組織，到高原子序數(shù)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(zhì)量的結(jié)構(gòu)信息。同步輻射光源實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的相稱成像效果。

簡單的操作流程

可進(jìn)行全自動(dòng)樣品掃描，實(shí)驗(yàn)條件簡單，無需復(fù)雜制樣，無需真空環(huán)境，降低了對設(shè)備操作人員的專業(yè)要求。

技術(shù)指標(biāo)
1. 系統(tǒng)總體指標(biāo)
1.1 空間分辨率≤6μm；具備超分辨成像能力，實(shí)現(xiàn)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(diǎn)X射線源
2.2 管電壓：40kV～150kV
2.3 靶功率：≥30W
3. 探測器系統(tǒng)
3.1 數(shù)字平板探測器
3.1.1 類型：非晶硅數(shù)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(dòng)態(tài)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(tǒng)
4.1 3軸精密樣品臺，全電腦控制，XY平動(dòng)臺安裝在旋轉(zhuǎn)臺之上
4.2 行程：X軸≥40mm，Y軸≥20mm，Z軸≥100mm
4.3 XYZ軸閉環(huán)分辨率≤100nm
4.4 承重：≥15kg
5、高精度機(jī)械轉(zhuǎn)臺
5.1電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶編碼信號；
5.2增量轉(zhuǎn)動(dòng) ≤0.001°；
5.3單向重復(fù)定位精度 ≤0.002°；
5.4雙向重復(fù)定位精度 ≤0.004°；
5.5定位精度≤0.01°；
5.6轉(zhuǎn)動(dòng)速度≤20°/s；
5.7晃動(dòng)偏離≤16μrad；
5.8軸向跳動(dòng)≤4μm；徑向跳動(dòng)≤4μm；
6. 機(jī)械系統(tǒng)
6.1 天然大理石運(yùn)動(dòng)平臺基座
6.2 射線源運(yùn)動(dòng)行程：≥300mm
6.3 射線源運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度：≤10μm
6.4 探測器X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)行程：≥280mm，手動(dòng)二次調(diào)節(jié)行程：≥180mm
6.5 探測器運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度：≤10μm
6.6 閉環(huán)分辨率：0.05μm
7. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
7.1數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)：i5四核處理器，內(nèi)存8G，硬盤2TB，24寸液晶顯示器，操作系統(tǒng)Windows 7
8. 軟件系統(tǒng)
8.1 圖像采集軟件
8.1.1控制及圖像數(shù)據(jù)處理功能
-掃描系統(tǒng)由軟件進(jìn)行全自動(dòng)控制
-自動(dòng)計(jì)算調(diào)整樣品旋轉(zhuǎn)中間
-幾何掃描參數(shù)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(dòng)轉(zhuǎn)換
-樣品穿透率計(jì)算，為測試條件的選擇提供依據(jù)
-根據(jù)掃描樣品的幾何位置數(shù)據(jù)及探測器類型自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前所用分辨率
-可實(shí)現(xiàn)掃描系統(tǒng)空間位置自動(dòng)標(biāo)定
-掃描圖像加減乘除等圖像運(yùn)算
-尺寸測量感興趣區(qū)域
-可通過灰度直方圖拉伸，突出顯示感興趣區(qū)域
8.1.2 多種掃描模式和擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集功能
-支持動(dòng)態(tài)標(biāo)清DR成像和靜態(tài)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(shí)現(xiàn)細(xì)長物體、大物體、板狀物、感興趣區(qū)域等成像功能
-通過向?qū)Х绞剑o助用戶生成個(gè)性化數(shù)據(jù)采集協(xié)議
-通過腳本語言，支持用戶編制個(gè)性化數(shù)據(jù)采集協(xié)議
-通過腳本語言，用戶可自行編制個(gè)性化數(shù)據(jù)采集協(xié)議
-通過個(gè)性化數(shù)據(jù)采集協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)用戶多任務(wù)自動(dòng)檢測
-通過輔助工具，用戶可對自行編制的各種個(gè)性化數(shù)據(jù)采集協(xié)議進(jìn)行管理、查詢、調(diào)用
8.1.3校正功能
-探測器單元對不同能量射線響應(yīng)不一致的校正
-射線源錐束流強(qiáng)分布不均勻的校正
-采用探測器隨機(jī)抖動(dòng)的方式進(jìn)行環(huán)狀偽影的校正
8.2 3D圖像重構(gòu)軟件
8.2.1具有解析法和自適應(yīng)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(gòu)時(shí)間1分鐘內(nèi)，自適應(yīng)迭代重構(gòu)時(shí)間3分鐘內(nèi)
8.2.2具有幾何掃描參數(shù)獲取功能，通過讀取樣品的掃描數(shù)據(jù)，可獲取樣品掃描過程中系統(tǒng)中射線源焦點(diǎn)、探測器、樣品轉(zhuǎn)臺之間的所有物像位置關(guān)系參數(shù)
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(jìn)行三維MPR顯示，生成三維圖像旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、剖切等漫游視頻
8.4影像數(shù)據(jù)庫管理軟件
8.4.1 影像數(shù)據(jù)存儲功能：能夠負(fù)載存儲大量單組數(shù)據(jù)在20G以上的影像數(shù)據(jù)
8.4.2 影像數(shù)據(jù)的快速檢索功能：定義檢索條件，檢索時(shí)間小于3秒
8.4.3 影像數(shù)據(jù)的上傳、下載功能：系統(tǒng)進(jìn)行耗時(shí)的大數(shù)據(jù)上傳和下載時(shí)，出現(xiàn)任何情況的中斷，能夠支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳
8.4.4 影響數(shù)據(jù)的快速預(yù)覽功能：快速預(yù)覽服務(wù)器上的數(shù)據(jù)圖像，并支持圖像的亮度、對比度調(diào)節(jié)及翻頁功能
8.4.5 支持用戶權(quán)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(shè)置不同的系統(tǒng)訪問權(quán)限
8.4.6 支持硬盤存儲路徑動(dòng)態(tài)配置：在添加硬盤、更換硬盤、移除硬盤、暫時(shí)移除硬盤等情況，服務(wù)器端能夠適配硬盤環(huán)境的變更
8.5 建模軟件系統(tǒng)：支持球棒模型的建立，該技術(shù)是通過掃描及三維重構(gòu)，將樣品內(nèi)部特征結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化建模，并基于該模型給出球棒的幾何統(tǒng)計(jì)參數(shù)，如球的直徑、棒的長度、配位數(shù)等信息
9. 防護(hù)箱體
9.1 X射線開啟顯示功能，門機(jī)聯(lián)動(dòng)鎖
9.2 在距離箱體20mm的任何位置，所測射線劑量當(dāng)量率小于1μSv/h
9.3 具有可視透明窗口，便于在設(shè)備運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)球樣品：氧化鋯材質(zhì)，直徑500μm，圓度0.13μm

配置清單

No	產(chǎn)品描述
系統(tǒng)總體指標(biāo)	該儀器將用于巖石結(jié)構(gòu)的立體成像、孔隙裂縫特征表征、多場耦合情況下巖石結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律探究，為巖石力學(xué)、巖土工程、地質(zhì)災(zāi)害防治、滲透力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)規(guī)律研究提供參考性數(shù)據(jù)。空間分辨率 ≤ 6μm，支持高壓反應(yīng)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(diǎn)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(shù)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(tǒng)控制部分
	7軸運(yùn)動(dòng)控制精密機(jī)械系統(tǒng)，包括3軸X射線精密位移臺和精密機(jī)械轉(zhuǎn)臺
	7軸運(yùn)動(dòng)控制電氣子系統(tǒng)
4	數(shù)據(jù)采集與處理部分
	4-1計(jì)算機(jī)及圖像數(shù)據(jù)工作站，包含：前端機(jī)（數(shù)據(jù)采集）： CPU：英特爾四核處理器；內(nèi)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(jī)（圖像重構(gòu)和圖像處理） CPU：英特爾六核處理器；內(nèi)存：64G（8x8GB)；硬盤：SSD 256G，HDD 6TB(32TB)；顯卡：NVIDIA TITAN X 高性能計(jì)算卡；顯示器：24寸液晶顯示器，分辨率19201200
	4-3 nanoVoxel-3502E系統(tǒng)軟件包，含有系統(tǒng)控制軟件包，包括 -圖像采集軟件 -快速3D圖像重構(gòu)軟件 -3D圖像瀏覽和分析軟件
5	射線防護(hù)部分
	防輻射屏蔽罩，含：內(nèi)置門鎖開關(guān)，X射線開啟顯示
6	標(biāo)準(zhǔn)樣品
	標(biāo)準(zhǔn)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(shù)字巖心分析軟件（sypi-core）
	加拿大ORS三維分析軟件
	影像數(shù)據(jù)庫管理軟件