Tescan Spectral CT mang đến hướng đi mới cho lĩnh vực Micro-CT
Trong một cuộc phỏng vấn độc quyền trên AZOM, Wesley De Boever, Giám đốc Marketing Sản phẩm của TESCAN, đã giới thiệu về TESCANSpectral CT - giải pháp đầu tiên và duy nhất có khả năng phân tích dành cho hệ thống chụp ảnh micro-CT.
Micro-CT từ lâu đã trở thành một phương pháp quan trọng trong khám phá khoa học và TESCAN Spectral CT đã đưa công nghệ này lên tầm cao mới. Wesley De Boever đã thảo luận về những đổi mới đối với việc nghiên cứu và những thông tin tường tận mà TESCAN Spectral CT mang lại. Cuộc phỏng vấn này sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về các nguyên lý và ứng dụng thực tế của Spectral CT, làm sáng tỏ tiềm năng của giải pháp này trong việc định hình lại bối cảnh nghiên cứu khoa học. Hãy theo dõi cuộc trò chuyện thú vị này để đi sâu hơn vào tương lai của lĩnh vực micro-CT và những khả năng to lớn mà TESCAN Spectral CT mang lại.
Xin hãy giới thiệu đôi nét về bản thân và TESCAN SPECTRAL CT.
Xin chào, tôi là Wesley De Boever, Giám đốc Marketing Sản phẩm tại TESCAN. TESCAN SPECTRAL CT là một ứng dựng micro-CT thông minh, có khả năng cung cấp thông tin hóa học mà không gây phá hủy mẫu.
TESCAN cung cấp các hệ thống micro-CT có tốc độ phân tích nhanh, linh hoạt, tất cả đều có khả năng quét micro-CT động liên tục ở độ phân giải tạm thời rất cao. Các giải pháp của TESCAN có thể xử lý các mẫu cao đến một mét và tất cả các hệ thống đều rất linh hoạt.
Năm ngoái, TESCAN đã tung ra thị trường giải pháp TESCAN SPECTRAL CT mới, một công nghệ độc đáo cung cấp thông tin thành phần 3D tại bất kỳ điểm nào trong mẫu mà không gây phá hủy.
TESCAN SPECTRAL CT cung cấp thông tin gì?
TESCAN SPECTRAL CT có thể cung cấp các thông tin hóa học và cấu trúc tại bất kỳ điểm nào bên trong mẫu. TESCAN SPECTRAL CT cho phép xác định vật liệu, cung cấp thông tin về độ tương phản nhằm phân biệt các vật liệu mà các hệ thống CT truyền thống không thể làm được. Người dùng cũng có thể thực hiện việc xác định tuyệt đối các vật liệu chưa biết thông qua hình ảnh K-edge.
Nguyên lý của TESCAN SPECTRAL CT là gì và điểm khác của TESCAN SPECTRAL CT với CT thông thường là như thế nào?
Để hiểu rõ nguyên lý của TESCAN SPECTRAL CT, trước tiên cần phải xem xét các nguyên lý của một CT thông thường. Trong hệ thống X-Ray CT thường bao gồm nguồn X-Ray, đầu dò và mẫu. Các tín hiệu X-Ray sẽ được tích hợp hoặc loại bỏ để cung cấp các thông tin về thành phần vật liệu.
Khi tương tác với các phần khác nhau của mẫu, chùm tia X thu được có thể có phổ khác nhau. Nhưng với CT thông thường, chúng tôi đo cường độ tổng thể của chùm tia chứ không phải phổ phân giải năng lượng, do đó kết quả không gồm thông tin về thành phần.
Bằng cách sử dụng đầu dò TESCAN SPECTRAL CT là đầu dò đếm photon trực tiếp, nhạy với năng lượng, có thể thu được toàn bộ quang phổ và truy xuất một số thông tin về thành phần. Chúng tôi đã tiến hành kết hợp đầu dò TESCAN SPECTRAL CT với bộ phần mềm quang phổ mạnh mẽ như một tiện ích bổ sung cho TESCAN UniTOM XL, một hệ thống micro-CT đa năng, khối lượng lớn, nhiều thang đo của TESCAN.
Hãy cho chúng tôi biết về các tính năng khiến TESCAN SPECTRAL CT được đánh giá là sáng tạo và linh hoạt.
TESCAN SPECTRAL CT có đầu dò đếm photon nhạy với năng lượng, được tích hợp đầy đủ, cho phép người dùng thu được thông tin cấu trúc cũng như dữ liệu hóa học và thành phần không phá hủy.
Trong khi đó, quy trình Quét thể tích quan tâm (VOIS™ - Volume-Of-Interest Scanning) của TESCAN cho phép người dùng chọn các vị trí trong mẫu, mang lại khả năng thu thập phổ X-Ray từ bất kỳ điểm nào bên trong mẫu.
Tính linh hoạt và tốc độ của hệ thống micro-CT TESCAN UniTOM XL cho phép người dùng thu được thông tin cấu trúc chất lượng cao trong thời gian quét ngắn. Hơn nữa, người dùng sẽ nhận được quy trình chụp ảnh trực quan và mượt mà, dễ dàng chuyển đổi giữa hình ảnh tiêu chuẩn và quang phổ chỉ bằng một cú nhấp chuột. Không cần kết hợp hoặc căn chỉnh dữ liệu phức tạp.
Bộ lọc K-edge tự động, phân tích hình dạng và so sánh phổ trong TESCAN SPECTRAL SUITE™ cho phép người dùng phân biệt các vật liệu, định lượng các đặc tính và xác định thành phần, cung cấp các công cụ mạnh mẽ để tái tạo, hiển thị và phân tích dữ liệu quang phổ cũng như tạo thư viện tham chiếu.
Độ phân giải không gian của SPECTRAL micro-CT là bao nhiêu?
TESCAN SPECTRAL CT là một tiện ích bổ sung cho hệ thống UniTOM XL của TESCAN. TESCAN UniTOM XL của chúng tôi có độ phân giải tối đa là 3 micromet và kích thước điểm ảnh ba chiều tối thiểu là 1 micromet. Kích thước điểm ảnh nhỏ nhất mà chúng tôi có thể đạt được bằng TESCAN SPECTRAL CT là khoảng 3 hoặc 4 micromet, nhỏ hơn ba lần so với CT thông thường. Nếu bạn có thể chụp ảnh đối tượng có kích thước 10 micromet bằng CT thông thường, thì nó sẽ được chụp với cùng trường nhìn ở 30 micromet bằng TESCAN SPECTRAL CT.
Bạn có thể thu thập dữ liệu quang phổ nhanh đến mức nào?
TESCAN SPECTRAL CT chậm hơn một chút so với CT thông thường. Nếu bạn chụp CT trong một giờ, quá trình chụp SPECTRAL CT sẽ kéo dài khoảng hai đến ba giờ. Tất nhiên, thời gian vẫn phụ thuộc vào những gì bạn muốn thấy về góc nhìn và độ phân giải.
Nếu bạn muốn thực hiện các phép đo điểm nhanh chóng, chẳng hạn như xác định các khuyết tật, thì việc này có thể thực hiện rất nhanh với vài phút.
TESCAN đã thực hiện những nghiên cứu điển hình thú vị nào để có thể cho thấy lợi ích của việc sử dụng SPECTRAL CT so với CT thông thường?
Tôi sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về cách sử dụng TESCAN SPECTRAL CT trong nghiên cứu về polyme.
Trong micro-CT thông thường, độ tương phản dựa trên mật độ nguyên tử. Điều đó có nghĩa là các vật liệu có số nguyên tử và mật độ giống nhau sẽ rất khó phân biệt được với nhau.
Đây là trường hợp của một loại nhựa cụ thể mà chúng tôi đã sử dụng trong một trong các nghiên cứu điển hình của mình. Nhựa làm từ carbon nên chúng là vật liệu có số nguyên tử thấp với mật độ tương tự trông giống nhau khi phân tích trên CT thông thường. TESCAN SPECTRAL CT được sử dụng để tăng độ tương phản và cung cấp thông tin mà CT thông thường không thể làm được.
Chúng tôi đã thực hiện nghiên cứu điển hình này về ảnh chụp micro-CT của mẫu LEGO®. Chúng tôi đã tạo mẫu của riêng mình từ 36 mảnh LEGO® với nhiều màu sắc khác nhau. Mặc dù thực tế các mảnh LEGO® có màu sắc khác nhau nhưng tất cả chúng đều trông giống nhau khi chụp CT.
Bạn không thể thu được độ tương phản trong phân tích CT thông thường vì chúng sử dụng đầu dò tích hợp và Tia X được chuyển đổi thành ánh sáng khả kiến. Ánh sáng khả kiến sau đó được phát hiện bằng cảm biến camera. Khi chúng tôi sử dụng đầu dò TESCAN SPECTRAL CT đầy đủ, có thể đo được năng lượng của mỗi photon. Bằng cách sử dụng đầu dò quang phổ, các mảnh LEGO® khác nhau sẽ có mức độ tương phản khác nhau.
Bằng thuật toán chuyên biệt, chúng tôi đã sử dụng SPECTRAL CT để xác định màu của 5 mảnh lego có màu khác nhau. Đối với một số hình ảnh, một mảnh lego trông sáng hơn. Với CT thông thường, chúng ta chỉ có thể kết luận rằng mảnh lego đó chứa một nguyên tố có số nguyên tử cao hơn những mảnh lego còn lại vì trông nó sáng hơn. Với TESCAN SPECTRAL CT, chúng tôi có thể thực hiện phân tích K-edge, giúp xác định các yếu tố dẫn đến sự khác biệt.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi có thể phát hiện sự hiện diện của Cadmium trong mảnh LEGO®. Cadmium là một kim loại nặng được sử dụng làm chất ổn định trong mảnh Lego màu vàng và đỏ cho đến những năm 1980. Điều này có nghĩa là bằng cách sử dụng TESCAN SPECTRAL CT, chúng tôi thậm chí có thể xác định thông tin về tuổi của mảnh Lego cụ thể này.
TESCAN đã có dự định gì cho việc phát triển SPECTRAL CT trong tương lai chưa?
TESCAN SPECTRAL CT mở ra nhiều khả năng mới trong việc cung cấp độ tương phản để nhận dạng và xác định vật liệu cũng như phân tích các mẫu quý giá. TESCAN SPECTRAL CT bổ trợ tốt cho việc chụp ảnh CT thông thường, cung cấp phương thức chụp ảnh bổ sung bên trong máy quét micro-CT. Và dĩ nhiên, TESCAN SPECTRAL CT là một công nghệ mới nên vẫn còn nhiều điều cần được khám phá phía trong tương lai.
Giới thiệu về Wesley de Boever
Wesley de Boever là Giám đốc Marketing Sản phẩm cho Dynamic Micro-CT tại TESCAN. Ông tốt nghiệp Đại học Ghent với bằng Tiến sĩ Khoa học Địa chất và Trái đất, tập trung chủ yếu vào các phương pháp tiếp cận đa kỹ thuật ở nhiều thang đo để mô tả đặc tính cấu trúc và hóa học của vật liệu địa chất. Là một chuyên gia về mô tả đặc tính 3D, chụp cắt lớp vi tính và mô tả đặc tính vật liệu, ông gia nhập TESCAN với tư cách là Chuyên gia phát triển ứng dụng trước khi trở thành Giám đốc Marketing sản phẩm về Micro-CT.
