
เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ระดับนาโนเมตร (Nano-CT)
Nanoscale X-ray Computed Tomograph (Nano-CT)
Bruker/SkyScan2214
เครื่องมือรังสีเอกซ์
บทนำ
เทคนิคการถ่ายภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (X-ray Computed Tomography: XCT) เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ขั้นสูงที่อาศัยหลักการการลดทอนของรังสีเอกซเรย์เมื่อผ่านวัสดุ (X-ray attenuation) โดยรังสีเอกซเรย์จะเกิดการดูดกลืนและการกระเจิงในระดับที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับสมบัติทางกายภาพของวัสดุ เช่น ความหนาแน่นเชิงปริมาตร (density) และเลขอะตอมขององค์ประกอบ ส่งผลให้สามารถตรวจวัดสัญญาณที่ผ่านชิ้นงานได้จากหลายมุมมองรอบตัวอย่าง เทคนิค XCT ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายในการศึกษาลักษณะโครงสร้างภายในของวัสดุโดยไม่ทำลายชิ้นงาน (non-destructive testing) โดยข้อมูลที่ได้จะถูกนำมาประมวลผลด้วยซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์เพื่อสร้างภาพตัดขวางและแบบจำลองสามมิติของโครงสร้างภายในได้อย่างละเอียด เทคนิคดังกล่าวสามารถประยุกต์ใช้กับวัสดุหลากหลายประเภท ได้แก่ โลหะ เซรามิก พอลิเมอร์ วัสดุเชิงประกอบ อิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุชีวภาพ ทั้งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ นอกจากนี้ XCT ยังสามารถใช้ในการวิเคราะห์คุณลักษณะสำคัญของวัสดุ ได้แก่ การวิเคราะห์การจัดเรียงตัวของเส้นใยในวัสดุเชิงประกอบ (fiber orientation analysis) การประเมินความพรุนภายในวัสดุ (porosity analysis) การตรวจสอบสิ่งแปลกปลอมหรือสิ่งปนเปื้อนภายในเนื้อวัสดุ (inclusion analysis) และการวัดขนาดและมิติของโครงสร้างภายใน (dimensional measurement) การวิเคราะห์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาองค์ความรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ ตลอดจนการสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาเพื่อออกแบบวัสดุขั้นสูงและนวัตกรรมในอุตสาหกรรมต่าง ๆ อย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยำยิ่งขึ้น
ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งาน
1. งานทางด้านวิศวกรรมและวัสดุศาสตร์ (Engineering & Materials Science) (การตรวจสอบวัสดุคอมโพสิต: ตรวจสอบโครงสร้างภายในของวัสดุที่ผสมกัน เพื่อดูการกระจายตัวของวัสดุเสริมแรง, งานวิเคราะห์ความเสียหาย: ตรวจหาข้อบกพร่องภายในชิ้นงาน เช่น รอยร้าว (Cracks), โพรงอากาศ (Voids), หรือสิ่งเจือปน โดยไม่ต้องผ่าชิ้นงาน, การวิเคราะห์วัสดุมีรูพรุน: ศึกษาโครงสร้างรูพรุนในโฟม (Foams), เซรามิก หรือวัสดุที่ใช้ในแบตเตอรี่)



2. งานวิจัยด้านชีววิทยาและการแพทย์ (Biological & Medical Research) (การวิเคราะห์กระดูก: ใช้ตรวจวัดโครงสร้างกระดูก ความหนาแน่นของกระดูก และการเปลี่ยนแปลงของกระดูกในสัตว์ทดลอง เช่น หนู, งานด้านทันตกรรม: วิเคราะห์โครงสร้างฟัน รากฟัน และวัสดุบูรณะฟัน, งานวิจัยด้านแมลงและพืช: ศึกษาโครงสร้างภายในของแมลง หรือส่วนประกอบของพืชแบบ 3 มิติ)


3. งานวิจัยทางธรณีวิทยาและโบราณคดี (Geology & Archaeology) (ธรณีวิทยา: ศึกษาโครงสร้างหิน ตะกอน และการกระจายตัวของน้ำมันหรือก๊าซภายในหิน, โบราณคดี: ตรวจสอบวัตถุโบราณที่เปราะบาง เช่น มัมมี่ขนาดเล็ก ฟอสซิล หรือเครื่องปั้นดินเผา เพื่อดูโครงสร้างภายในโดยไม่ให้วัตถุเสียหาย)

อ้างอิง
- Upcycling of HDPE Milk Bottles into High-Stiffness, High-HDT Composites with Pineapple Leaf Waste Materials # URL: https://doi.org/10.3390/polym15244697
- X-ray imaging methods for multiscale characterization of batteries # URL: https://doi.org/10.1002/bkcs.70009
- Lithium-based battery defect and degradation analysis # URL: https://doi.org/10.1080/02286203.2025.2479667
- Impaired intestinal calcium absorption and osteopathy in ICR/Mlac-hydro mice with hypoparathyroidism and severe hydronephrosis #URL: https://doi.org/10.1038/s41598-025-06485-w
- Vector analysis of porosity evidences bone loss at the epiphysis in the BTX rat model of disuse osteoporosis #URL: https://DOI: 10.1016/j.jasi.2016.04.002
- Three-dimensional characterization of hazelnut (Corylus avellana L.) fruit development based on X-ray micro-computed tomography #URL: https://doi.org/10.1038/s41598-025-17344-z
- High-resolution micro-CT with 3D image analysis for porosity characterization of historic bricks #URL: https://doi.org/10.1186/s40494-022-00723-4
- Visualization and Characterization of Open and Closed Pore Network #URL: https://www.bruker.com/en/applications/minerals-mining-and-petrochemical/oil-and-gas-exploration-upstream/exploration-and-geologic-characterization/pore-networks-with-micro-CT.html