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一、技术介绍

蔡司X射线显微镜 Xradia 515 Versa 突破3D成像和原位/4D研究的微米级分辨率的成像壁垒。Xradia Versa 超越了传统的基于投影的微米CT和纳米CT系统的限制，传统断层扫描技术依赖于单级几何放大，而 Xradia 515 Versa依靠来自于同步辐射的光学元件和技术，实现了独特的两级放大。Xradia 515 Versa高分辨率、高衬度以及灵活的工作距离下成像能力的组合，拓展了无损成像能力。得益于两级放大的架构，可实现大工作距离高分辨率成像（RaaD），以确保在更大的工作距离内保持最高分辨率。

传统的 Micro-CT结构

蔡司XRM两级放大结构

RaaD技术确保大样品仍能保持高分辨率

利用Xradia 515 Versa 对样品进行无损检测（NDT）和无损评价（NDE），可部分取代传统破坏性剖切的检测方法，实现在任意方向上无损获得剖切图像。分析表征样品内部的二维和三维结构，可直观地展示样品内部不同密度的微观结构、内部孔隙、微裂纹等信息。

Xradia 515 Versa可实现0.5µm的真实空间分辨率以及最小40nm的体素。通过先进的吸收衬度和创新的相位衬度来克服传统CT方法的局限性，提升对于软质或低原子序数材料样品成像能力，如低原子序数材料、软组织、聚合物、包裹在琥珀中的化石生物以及其它低衬度材料等均可获得高衬度的成像结果。

Xradia 515 Versa适用于半导体、电子器件、材料样品和生物样品内部的三维高分辨成像和分析，以及研究样品在原位的状态下（力学拉伸/压缩或加热/制冷）的变化情况，实现四维分析。使用Object Research System（ORS）公司开发的Dragonfly Pro 3D可视化与分析软件进行数据分析，运用其高级可视化技术和先进的立体渲染，能够高清地探索数据集的细节信息和特性。

二、设备主要技术参数

1. 射线管电压及功率 30kV-160kV;1W-10W

2. 物镜 0.4x,4x,20x,40x

3.三维空间分辨率0.5um；最小40nm的体素

4. 四轴样品台X,Y,Z,Theta；样品台行程（x、y、z）：50、100、50mm

5. 样品最大尺寸300mm；最大重量25kg

6. 力学和温度原位台：可以测试压力和拉伸力，最大量程不低于5KN；温度范围-20℃-160℃

5. 样品最大尺寸300mm,最大重量25kg

6. 力学和温度原位台：可以测试压力和拉伸力，最大量程不低于5KN；温度范围-20℃-160℃

三、主要特点

◆对大/小样品进行高分辨率三维X射线成像

◆可在样品距离X射线源最大工作距离情况下实现亚微米级高分辨率，进行原位成像和大样品成像

◆对同一个样品进行多尺度范围成像，跨越很宽的放大倍率，最小达500nm的实际空间分辨率

◆先进的吸收衬度和创新的相位衬度，可实现对软材料或低原子序效材料3D成像

◆对样品进行无损成像，仅需简单甚至无需样品制备

◆各种原位辅助装置，对实际大小的样品（从毫米到数厘米）进行亚微米成像，承重可达25kg

四、XRM技术能够解决应用问题

五、生命科学领域应用

◆实现虚拟的组织学切片观察，对细胞和亚细胞特征进行可视化

◆观察高分辨率、高衬度的细胞和亚细胞结构

◆完整的大样本进行成像，例如大脑组织或大骨头

◆未染色和染色的组织实现高分辨率和高衬度成像

◆硬组织和软组织以及生物的微观结构

应用图片展示

小鼠胚胎内部的高分辨率成像

高分辨率展示大鼠心脏血管结构

高分辨率展示小鼠肾脏结构

蟹眼3D重建的单个切片

牙科移植体XRM成像

高分辨率的植物器官XRM成像

花朵X-射线显微镜成像

人股骨X-射线显微镜成像

小鼠胫骨X-射线显微镜成像

仿生材料X-射线显微镜成像

X-射线显微技术用于鸡胚胎骨骼仿4D研究

六、材料研究领域应用

◆观察软复合材料中的裂缝或测量钢材中的孔隙率

◆在不同条件下的原位成像研究，例如拉伸、压缩、通气体、氧化、润湿和温度变化等

◆对真空条件和带电粒子束不适合观察的材料进行成像

◆观察二维表面成像手段（如光学显微镜，扫描电子显微镜和原子力显微镜等）难以观察到的深埋内部的微观结构

◆大工作距离的高分辨率，使用各种原位装置研究各种大小和形状的样品时实现原位成像

◆利用X射线无损的本质进行4D成像，观察各种不同条件对材料的影响

应用图片展示

聚合物电解质燃料电池：样品是非常软的多孔聚合物与聚氨酯骨干。实现了低原子序数材料的原位高衬度成像，观察样品结构随着温度和压力的变化。利用3D数据做后续流体流动模拟，可证明样品的渗透性。

七、原材料研究领域应用

◆表征岩心尺度上的非均质性，并对孔隙结构进行量化

◆流体流动测试，纹理分析，对不同特征尺寸进行分类

◆碳固存研究

◆改进矿物加工工艺流程：分析尾矿以尽量提高采收率，进行热力学浸出研究，对铁矿石等采矿产品进行 QA/QC 分析

◆精准的3D亚微米级成像，以帮助进行数字岩心模拟、原位多相流体流动研究和3D 矿物学分析

◆以高效率对大尺寸（4英寸岩心直径）样品进行多尺度成像、表征和建模

应用图片展示

页岩非均质性

八、电子器件研究领域应用

◆对完整封装进行无损亚微米成像来进行缺陷定位和表征，从而优化工艺开发并进行失效分析

◆用三维方式测量内部特征或研究封装的可靠性

◆高分辨率和无损的3D亚微米成像，可部分替代或者补充物理切片观察的方法

◆通过完整设备的高通量的宏观扫描，可在单一工具的工作流程中实现高效工作

◆无损的“定位-和-放大”系统，可实现快速从模组到封装、到互连的缺陷进行重新定位，并快速获得亚微米级成像表征结果，以补充或替代物理切片观察方法

应用图片展示

倒装芯片凸点

九、注意事项

需要说明样品具体物性、测试要求，不接受任何带有腐蚀性、有毒害性等样品。