非破壊観察 10 3次元X線顕微鏡 3D X-ray Microscope 3次元X線顕微鏡(X線CT)は、対象物の内部を非破壊で観察する顕微鏡です。 一般的なX線 透視観察装置と異なり、試料を透過したX線を光に変換し、光学レンズにより拡大する特徴が あります。 そのため、内部の状態および構造・欠陥について高分解能・高コントラストな観察が 可能です。 また、CTにより3次元像の構築が可能であるため、各方向からの断層イメージを 非破壊で得ることができます。 原理 X線透過観察 X線は物質を透過する性質があります。 X線が試料を透過する際に一部は吸収されます。 吸収の割合は、材料 の密度が高く(原子番号が大きい)、厚さが厚いと大きくなるため、透過するX線強度が低くなります。 X線源 試料 I0 I I = I0 exp(-μD) I0 I μ D :X線強度(試料透過前) :X線強度(試料透過後) :減衰係数 :試料厚 検出器 X線強度( I ) 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 強度低下 透過したX線強度を基に カラーバーに対応する 色付けを行い画像化 X線透過観察像 拡大方式 通常の方式では、透過したX線を投影して拡大するため、より高分解能で観察するには、試料をX線源に 近づける必要があり、拡大率は試料サイズによります。 X線CTは、投影拡大に加え、X線を光に変換して光学 レンズでさらに拡大するため、試料サイズに関わらず高分解能での観察が可能です。 X線源 試料 シンチレータ X線透過(投影拡大) 光学レンズ 光学拡大 X線CT装置内 X線源 試料 シンチレータ+光学レンズ ※光学レンズの拡大率:4倍/20倍/40倍 17-218(9)
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