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三維X射線顯微成像系統(tǒng)在地質(zhì)方面的應(yīng)用
原位機(jī)械性能測(cè)試
使用原位的壓縮,,拉伸和溫度樣品平臺(tái),,可以在掃描室內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這種方式,,樣品的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能之間的相關(guān)性就可以得到更詳細(xì)的研究,。
Bruker的XRM可提供高達(dá)4.4kN的機(jī)械測(cè)試平臺(tái)和原位溫度控制樣品臺(tái),溫度可從室溫下40℃到攝氏85度,。
使用MTS3加壓平臺(tái)原位加載Noyant石灰?guī)r樣品
SKYSCAN 1275 - 10微米體素尺寸
孔徑分布(微米) 顆粒尺寸分布(微米)
Bentheim砂巖的孔徑(左)和顆粒(右)尺寸分布
SKYSCAN 1275 - 5微米體素尺寸
定量分析地質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)特性
XRM可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)的3D定量分析,比如孔隙度,,粒度,,功能定位以及局部厚度。所有這些參數(shù)都可以通過(guò)Bruker XRM自主研發(fā)的軟件工具進(jìn)行計(jì)算和直觀的查看,。
Bentheim砂巖經(jīng)歷4個(gè)潤(rùn)濕/蒸發(fā)的循環(huán)過(guò)程,,在內(nèi)部和外部鹽殼層形成過(guò)程的可視化
SKYSCAN1275 - 5微米體素尺寸
動(dòng)態(tài)過(guò)程的成像和分析
XRM可以用于跟蹤動(dòng)態(tài)過(guò)程,。緩慢的變化過(guò)程可以通過(guò)掃描不同穩(wěn)定狀態(tài)下的樣品來(lái)監(jiān)控(延時(shí)CT),快速的變化過(guò)程可以通過(guò)快速掃描即將掃描獲取時(shí)間降至65秒來(lái)研究(實(shí)時(shí)CT),。
如有必要,,不同時(shí)間所獲取的同一樣品的數(shù)據(jù)集可以通過(guò)3D圖像分析軟件DataViewer得到精準(zhǔn)的對(duì)齊。
Vosges砂巖樣品上高分辨率切片
0.3微米體素尺寸
使用 SKYSCAN2211 20微米體素尺寸掃描大的石灰?guī)r巖心
覆蓋多種長(zhǎng)度范圍的成像和分析
使用Bruker XRM,,對(duì)于小尺寸樣品的真實(shí)空間分辨率可以達(dá)到500nm,,從而使巖石和沉積物樣本的孔隙度特征得以在小的細(xì)節(jié)上得到表征。
使用同樣的設(shè)備,,直徑高達(dá)20cm的大樣品可以在較低分辨率下分析,。而長(zhǎng)尺寸樣品的掃描可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)軌跡自動(dòng)拼接多個(gè)掃描完成,或者通過(guò)螺旋掃描來(lái)實(shí)現(xiàn),。
Micro-CT - micro-XRF 40mm直徑地質(zhì)巖心的混合物組成分布
Micro-CT: SKYSCAN 2211 - 25微米體素尺寸,,micro-XRF: Burker M4 Tornado
無(wú)比的兼容性
XRM的數(shù)據(jù)可以和Bruker其他成像技術(shù)比如微區(qū)XRF或者掃描電鏡-能譜儀相結(jié)合。此外,,其他方法,,比如壓汞孔隙度分析法和X-射線衍射來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分表征。
使用Bruker XRM的Dataviewer軟件,,通過(guò)不同方式得到的圖像可以在合成3D,。得到的結(jié)果數(shù)據(jù)可以通過(guò)CTVox的體積渲染軟件包實(shí)時(shí)直接地查看。
使用不同模式獲得的圖像可以在3D中對(duì)齊,。使用體繪制包CTVOX,,可以同時(shí)顯示結(jié)果數(shù)據(jù)
SKYSCAN 1272 - 高分辨臺(tái)式XRM
• 11或16 MP 大尺寸CCD探測(cè)器
• 小像素尺寸低至0.35微米
• 每張切片圖片高達(dá)200MP像素
• InstaRecon-世界上快的重構(gòu)算法
• 16位樣品切換進(jìn)樣位置
SKYSCAN 1275-快速自動(dòng)臺(tái)式micro-CT
• 低至4微米的像素尺寸精度
• 一鍵式按鈕控制的自動(dòng)化操作
• 樣品尺寸可達(dá)96mm(直徑) X 200mm(高度)
• 高度精確的螺旋重構(gòu)掃描
• 16位樣品切換進(jìn)樣位置
SKYSCAN 原位測(cè)試平臺(tái)
• 壓力高可達(dá)4400N
• 大拉伸力可達(dá)440N
• 可降溫至室溫下40℃
• 可加熱高至85℃
備注:文章和圖片由Bruker提供