MU-FRF logo

MU-FRF Insight Explorer

arrow_backรายการทั้งหมด
Nanoscale X-ray Computed Tomograph (Nano-CT)
82

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

1. งานทางด้านวิศวกรรมและวัสดุศาสตร์ (Engineering & Materials Science) (การตรวจสอบวัสดุคอมโพสิต: ตรวจสอบโครงสร้างภายในของวัสดุที่ผสมกัน เพื่อดูการกระจายตัวของวัสดุเสริมแรง, งานวิเคราะห์ความเสียหาย: ตรวจหาข้อบกพร่องภายในชิ้นงาน เช่น รอยร้าว (Cracks), โพรงอากาศ (Voids), หรือสิ่งเจือปน โดยไม่ต้องผ่าชิ้นงาน, การวิเคราะห์วัสดุมีรูพรุน: ศึกษาโครงสร้างรูพรุนในโฟม (Foams), เซรามิก หรือวัสดุที่ใช้ในแบตเตอรี่)

Application 1 - 1
Application 1 - 2
Application 1 - 3
2

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

Application 2 - 1
Application 2 - 2
3

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

Application 3 - 1

อ้างอิง