X射线三维显微镜工作原理及成像模式

　　但随着电子技术的飞速发展，组装的高密度化、封装的小型化以及各种新型封装技术的不断涌现，对电子组装质量的要求也越来越高，传统的检测手段无法检测封装器件的内部缺陷。基于X射线的显微CT成像系统，可以在不破坏样品的情况下，清晰地观测到零部件的分布情况及封装器件的内部结构，并可实现与设计文件的对比，同时，可检测虚焊、连锡、断线等缺陷信息。对于后期加工工艺的改进和提升可起到重要的指导作用。

　　本期，让我们走进先进材料测试与制造平台，一睹X射线三维显微镜的相关情况吧~

　　X射线三维显微镜CT基本介绍

　　显微CT(micro computed tomography，微计算机断层扫描技术)，又称微型CT，是一种非破坏性的3D成像技术，可以在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构。它与普通临床CT最大的差别在于分辨率极高，可以达到微米级别，因此具有良好的“显微”作用。显微CT可用于医学、药学、生物、考古、材料、电子、地质学等领域的研究。

　　与临床CT普遍采用的扇形X线束(Fan Beam)不同的是，显微CT通常采用锥形X线束(Cone Beam)。采用锥形束不仅能够获得各向同性的容积面积，提高空间分辨率，提高射线利用率，而且在采集相同3D图像时速度远远快于扇形束CT。

　　(图1 显微图像工作原理)

　　X射线三维显微镜CT的成像模式

　　显微CT采用双光路X光成像系统，满足多尺寸检测需求。集成高分辨物镜耦合探测器和大视场平板探测器，灵活的多种光源选择，可以满足不同尺寸、不同材质(从低原子序数到高原子序数元素)、不同分辨率的样品内部三维结构检测需求。

　　●真实的高空间分辨率：≤0.5μm

　　●独有双光路X光成像系统，满足跨尺度检测需求

　　●独有多种重建算法，提升图像质量

　　●开放软硬件平台，匹配多种专业应用软件

　　●提供原位多场耦合测试平台(温度/加载/疲劳)

　　CT成像技术利用的原理是当X-射线透过样本时，样本的各个部位对X-射线的吸收率不同。X-射线源发射X-射线，穿透样本，最终在X-射线检测器上成像。对样本进行180°以上的不同角度成像。通过计算机软件，讲每个角度的图像进行重构，还原成在电脑中可分析的3D图像。通过软件，观察样本内部各个界面的信息，对样本感兴趣部分进行2D和3D分析，还可以制作直观的3D动画。

　　显微CT能够提供的2类基本信息：几何信息和结构信息。前者包括样品的尺寸、体积和各点的空间坐标，后者包括样品的衰减值、密度和多孔性等材料学信息。

　　X射线三维显微镜CT样品的要求

　　A)样品以固体为主，可以是块体、薄膜、纤维等等各种形状。甚至可以是活体组织。

　　B)样品无挥发性，无放射性，无污染腐蚀性。

　　C)样品尺寸合适，根据显微CT的种类不同，其样品尺寸的大小也有区别。

　　D)样品需要固定牢固。

　　X射线三维显微镜工作原理

　　CT成像技术利用的原理是当X-射线透过样本时，样本的各个部位对X-射线的吸收率不同。X-射线源发射X-射线，穿透样本，最终在X-射线检测器上成像。对样本进行180°以上的不同角度成像。通过计算机软件，讲每个角度的图像进行重构，还原成在电脑中可分析的3D图像。通过软件，观察样本内部各个界面的信息，对样本感兴趣部分进行2D和3D分析，还可以制作直观的3D动画。

 　　显微CT能够提供的2类基本信息：几何信息和结构信息。前者包括样品的尺寸、体积和各点的空间坐标，后者包括样品的衰减值、密度和多孔性等材料学信息。

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