VACUUM DRY 60℃,24h
酸素の吸収係数は炭素の ２ 倍以上！
酸素や窒素の含有量の違いでコントラストが得られる。
染色の必要がない！
ことが多い。40
HDPE/Nylon6の透視像とCT再構成画像
2012/12/4
２つの試料を貼り合わせても 透視像だけでは区別がつかない 区別がつくように１mm角の大き さを少し変えておく
Point
再構成画像からピクセル値を読み 込むことにより、実測値を求める 目視により区別する
HDPE Nylon6
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Polymerの区別がつくか？
2012/12/4
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
1.4 1.2
1.0 0.8
0.6 PP
LDPE
HDPE PS Nylon12
Nylon6 PC
PEMA
PMMA PET
PLA
PP LDPE HDPE PS
Nylon12 Nylon6
PC PEMA PMMA PET
PLA
μの値が近いグ
レーで示した領域 では区別が難しい大半のポリマー間で 観測可能なコントラス
ト差が得られる ことがわかった
○：目視で区別可
△：数値で区別可
×：共に区別不可
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Polymer blendsの観察結果
2012/12/4
PP/PMMA HDPE/PMMA PP/Nylon-6 Nylon-12/PMMA
PS/Nylon06 PP/Nylon-12 HDPE/Nylon-12 PP/PS
LDPE/PS
PCPMMA HDPE/PS PP/HDPE
高コントラスト低
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Ｘ線吸収係数計算機
2012/12/4 44
Electric devices
10 mm 1 mm
2012/12/4 45
桜の小枝
つぼみ
枝
花になる部分
46 2012/12/4
Potato Chips
2 mm
2012/12/4 47
節分豆
2012/12/4 48
チョコボール
2012/12/4 49
Insects (ant)
1 mm
2012/12/4 50
ダンゴ虫
51 2012/12/4
Archeology (ant in amber)
2012/12/4 52
2012/12/4 53
2012/12/4 54
Termite in amber
2012/12/4 55
低温環境下でのＸ線ＣＴ
56 2012/12/4
牛肉
冷凍して撮影しました。脂肪細胞や筋肉繊維まで見えます。
57 2012/12/4
リバースエンジニアリング
• Ｘ線ＣＴで撮影したポリマーブレンドの画 像を光造形で模型化したもの。
2012/12/4 58
CT: 投影像→再構成像
• 詰まる所、ＣＴは投影像から再構成像を
“見つける”技術。
– 投影像を再現する再構成像は何か？
– データを再現するパラメータは何か？
2012/12/4 59
フィッティングの枠組みでＣＴを 理解する
• データ（投影像の画素数）は１億個以上
• パラメータ（再構成像の画素数）は１０ 億
• 問題点：
– 規模が大きい。
– パラメータ数がデータ数を超える。
– 最小二乗法は使えない。
2012/12/4 60
“魔法級” 測定技術
• CONTIN
– 動的光産卵(DLS)の解析ソフトウェア
• Ｘ線反射率測定
– Parallaxモデルを用いて、薄膜の厚み方向の密度プロファ
イルを算出
• タンパク質沈降係数
– 超遠心分離の沈降係数カーブからタンパク質のサイズと形 状を推定
• DAMMIN
– タンパク質溶液散乱の１次元プロファイルから、タンパク 質の３次元形状を推定
• 萩田先生のSAXS解析
– １次元のSAXSデータから、CB/ゴムの構造モデルを推定
2012/12/4 61
共通するのは・・・
• 莫大な計算リソースをつぎ込んで、強引にモ デル推定を行う。
• Massive Computing Analysis (MCA)と呼ぼう
• Maximum Entropy法、Monte Carlo / Simulated Annealing法、Genetic AlgorithmなどHeuristic
（経験的）な反復フィッティングアルゴリズ ムを利用する。
• ＋適切な束縛条件（Projection on to Convex Set, POCS）
2012/12/4 62
CTにおけるチャレンジ
• パラメータ＞データ
– フィッティングの不安定化
– 新たなアーティファクトの生成
– ⇒強い安定化因子
• 莫大なデータ・パラメータ量
– DVD一枚分の情報をフィッティングで決定す
るというレベル。
– 十分な高速化
2012/12/4 63
メタルアーティファクト
歯に冠があると、
X線が透過せず、
断面像が乱れる
歯科用CT
工業用CT
LED
メタルアーティファ クト
によって、プラス チックのフードが見 えない
2012/12/4 64
原因はFBP
• フィルタリングの悪影響 • 逆投影による誤差の分配
金属部分 ストリーク
微分フィルタ
異常な値
金属部位
Filtered Back-Projection：透過率像→対数（投影像：X線吸収量）
→フィルタリング（微分）→逆投影→再構成像
投影像（プロファイル）
2012/12/4 65
ビームハードニング
• FBPはX線吸収係数が透 過率に依存しないことを 前提としている。が、通 常の条件（白色X線）で は、そうではない。
工業用CT
金属の近くが暗 くなる。
2012/12/4 66
板が苦手な理由
• CTはアスペクトが極端な被写体は苦手。
– 体の輪切りはできるが、縦切りはできない。
透過率は大
透過率は小 CTのために
回転
検出器のダイナミックレンジが厳しい！
X
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