Máy CT scan độ phân giải submicron Rigaku nano3DX

Mô tả

Máy CT scan độ phân giải submicron Rigaku nano3DX là kính hiển vi tia X (X-ray microscope) dùng hình học chùm tia song song kết hợp nguồn tia X công suất cao 1200 W. Máy đạt voxel nhỏ tới 0,188 µm, phù hợp quan sát chi tiết vi cấu trúc của vật liệu mềm, vật liệu nhẹ và mẫu sinh học vốn khó chụp bằng nguồn năng lượng cao thông thường.

Máy CT scan độ phân giải submicron Rigaku nano3DX: nguyên lý chùm tia song song

Máy CT scan độ phân giải submicron Rigaku nano3DX dùng hình học chùm tia song song. Hình học này tương tự thiết bị synchrotron. Ánh sáng được phóng đại bằng thấu kính quang học, thay vì chùm hình nón thông thường. Nhờ vậy, ảnh ít bị nhòe do dao động hay trôi tiêu điểm nguồn phát. Máy có 5 loại thấu kính khác nhau để lựa chọn. Người dùng chọn giữa trường quan sát rộng hoặc độ phân giải cao hơn:

• Thấu kính L0270: FOV khoảng 0,9×0,75 mm, voxel 0,188 µm.
• Thấu kính L4320: FOV khoảng 14,4×12,0 mm, voxel 3,00 µm.
• Ba loại thấu kính trung gian khác cân bằng giữa hai yếu tố trên.

Bàn mẫu 5 trục có độ chính xác cao. Độ lệch tâm quay của bàn mẫu dưới 1 µm. Đây là công nghệ kế thừa từ thiết bị nhiễu xạ tia X hàng đầu của Rigaku.

Hình 1: Minh họa nguyên lý quang học chùm tia song song và thấu kính phóng đại 

Độ tương phản cao nhờ nguồn tia X đặc trưng

Nguồn phát tia X quay của máy có công suất 1200 W. Công suất này mạnh hơn khoảng 100 lần so với nguồn vi tiêu điểm thông thường. Người dùng có thể chọn bia phát xạ đặc trưng phù hợp từng loại mẫu:

• Bia Cr (5,4 keV): phù hợp vật liệu hữu cơ, tương phản thấp.
• Bia Cu (8 keV): phù hợp lớp keo dán, vật liệu polymer.
• Bia Mo (17 keV): phù hợp mẫu có mật độ trung bình.
• Bia W (tùy chọn): phù hợp linh kiện điện tử và kim loại.

Chức năng phase retrieval tùy chọn giúp tăng tương phản hơn nữa. Tính năng này đặc biệt hữu ích cho mô mềm và vật liệu hấp thụ tia X yếu. Nhờ tổ hợp nguồn sáng mạnh và bia phát xạ linh hoạt, máy CT scan độ phân giải submicron Rigaku nano3DX vẫn thu ảnh rõ nét dù mẫu có độ tương phản tự nhiên thấp.

Ứng dụng trong vật liệu mềm và nghiên cứu chuyên sâu

Nhờ độ phân giải submicron, máy phù hợp nhiều lĩnh vực nghiên cứu vật liệu. Một số ứng dụng tiêu biểu gồm:

• Dược phẩm: quan sát lớp phủ viên nén, phân bố hạt trong công thức bào chế.
• Vật liệu composite: phân tích sợi carbon, sợi thủy tinh, vải không dệt.
• Pin và vật liệu năng lượng: quan sát vật liệu điện cực, chất xúc tác pin nhiên liệu.
• Linh kiện điện tử: kiểm tra bo mạch, mối hàn kích thước nhỏ.
• Khoa học sự sống: chụp mô mềm sinh học kết hợp phase retrieval.

Máy còn hỗ trợ phụ kiện gia nhiệt, làm lạnh, nén và kéo mẫu ngay trong buồng chụp. Nhờ đó, máy quan sát được biến đổi cấu trúc theo thời gian thực (in-situ). Phần mềm đi kèm quản lý dữ liệu dạng cơ sở dữ liệu tập trung. Dữ liệu từ máy CT scan độ phân giải submicron Rigaku nano3DX còn tương thích phần mềm bên thứ ba như Dragonfly hay VGSTUDIO MAX.

Hình 2: Kết quả scan CT phát hiện vết nứt kích thước nhỏ trên bề mặt mẫu 

Kết luận

Với độ phân giải tới 0,188 µm và nguồn sáng đặc trưng linh hoạt, máy CT scan độ phân giải submicron Rigaku nano3DX đáp ứng tốt các bài toán nghiên cứu vật liệu mềm và cấu trúc vi mô phức tạp.

Nếu phòng thí nghiệm của quý khách cần một giải pháp X-ray microscope độ phân giải cao, hãy liên hệ để được tư vấn cụ thể.