微焦点CT机是一种基于微焦点X射线源的高分辨率无损检测设备,通过锥形束扫描和三维重建算法,实现样品内部结构的精准成像。其核心优势在于微米级分辨率(最高达0.5μm)和非破坏性检测,能够清晰呈现骨骼、牙齿、材料及工业器件的内部三维结构,弥补了传统扫描电镜仅能表征表面二维结构的不足。
微焦点CT采用极小的X射线焦点(通常3-50μm),结合锥形束扫描技术,通过旋转样品或射线源从多角度采集数据,经计算机重建出三维模型。
微焦点CT机的主要特点:
一、超高空间分辨率
核心优势:X射线源的焦点尺寸可小至1μm以下(高d机型可达0.2μm或更小)。
成像分辨率:可实现亚微米级(<1μm)到数微米的体素(voxel)分辨率,能清晰分辨微小缺陷、微细结构和材料内部的微米级特征。
无损放大:利用几何放大原理(样品靠近射线源),在不破坏样品的情况下实现高倍率成像。
二、非破坏性三维成像
无损检测:无需切割或破坏样品,即可获取其内部三维结构信息,包括孔隙、裂纹、夹杂物、分层、装配关系等。
三维可视化:重建后的数据可进行任意切片、剖面、透明化、分割、测量等操作,提供全面的内部视图。
三、高对比度与细节呈现
优异的对比度分辨率:能够区分密度差异极小的材料(如塑料中的气泡、复合材料中的纤维分布)。
细节丰富:能清晰呈现复杂几何形状、微小孔洞、精细纹理等,图像质量远超传统二维X光。
四、定量分析能力
精确测量:可对内部结构进行尺寸、距离、角度、体积、壁厚等精确测量。
孔隙率与缺陷分析:自动识别并统计孔隙、裂纹的数量、大小、分布和连通性。
壁厚分析:生成壁厚分布云图,快速识别薄弱区域。
逆向工程:将CT数据转换为STL等格式,用于CAD建模和3D打印。
五、适用样品范围广
尺寸灵活:可检测从毫米级到数十厘米的样品(取决于设备型号)。
材质多样:适用于金属、塑料、陶瓷、复合材料、岩石、生物组织等多种材料。
形态多样:可检测规则或不规则、复杂装配体(如电子元器件、发动机零件)。
六、软件功能强大
专业重建软件:采用Feldkamp、FBP、迭代重建等算法,快速生成高质量三维图像。
高级分析软件:
提供体积渲染、切片浏览、虚拟剖切、缺陷识别、壁厚分析、孔隙分析、纤维取向分析等功能。
支持FEA/CFD网格生成,将真实结构导入仿真软件。
自动化与智能化:支持自动对焦、自动定位、批量扫描、AI辅助缺陷检测。
七、灵活性与可扩展性
多尺度成像:同一台设备可通过调整放大倍数,实现从宏观到微观的多尺度观察。
原位与动态CT(部分高d机型):
可在加热、冷却、拉伸、压缩等原位条件下进行连续扫描,观察材料内部结构的动态演化过程(如裂纹扩展、相变)。
开放性设计:便于集成专用样品台、加载装置、环境舱等。