高分解能３DX線顕微鏡
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3
真のサブミクロン3D観察 を実現
微細構造の解明と定量計測に貢献
High-resolution 3D X-ray microscope
リガク独自の高輝度Ｘ線発生装置と高分解能Ｘ線カメラの組み合わせで、
サブミクロン領域が観察できる高分解能3DＸ線顕微鏡を開発しました。
従来のＸ線顕微鏡に比べ、密度分解能を向上し、高い2D・3D空間分解能を保持しながら、
広い領域で観察することができます。
生体材料、高分子材料、複合材料、軽金属等の微細構造の解明と定量計測に貢献します。
研究開発から品質管理まで、広く使用することができるユーザーインターフェイスも
充実した装置となっています。
H
igh resolution
H
igh contrast
W
ide range
High-resolution 3D X-ray microscope
【観葉植物の葉の
透過画像】
0.27 µm/pixel
【CFRP素材を用いた
スキーストックの
CT再構成画像】
0.54 µm/voxel
【錠剤の透過画像】
高分解能大視野 2D 観測
0.54 µm/pixel（視野 10mm）
18500 × 18500 pixels
※特許出願中
高い2D・3D空間分解能
複合素材・薬剤などの試料内部をサブミクロンレベルの
高分解能で2D・3D観察ができます。
⃝ 新開発した最高270nm/pixelをもつ
高分解能Ｘ線検出器を搭載
⃝ 長時間安定したブレない光学系
高い密度分解能
樹脂中の炭素繊維など軽元素素材の
高コントラスト観察が可能です。
⃝ 独自の高輝度Ｘ線発生装置
および光学系の採用
⃝ サンプルや目的に応じた特性Ｘ線の選択
高分解能での大視野観察
高い分解能を維持しながら広い領域を観察できます。
⃝ 高画素数の大面積Ｘ線検出器を搭載
⃝ 数十GBの画像を3D表示・解析可能
⃝ 多彩な定量解析および表示ソフトウェアの搭載
volume ( µm
3)
0
2000
Rotation stage
Sample
Camera
Source
Rotation stage
Sample
Camera
Source
強 度 透過力大 コントラスト大 Ｘ線エネルギー Cr Cu Moabsorption coefficient (a.u.)
position (µm) 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 200 150 100 50 0 -50 樹脂 大気 樹脂 空間分解能 0.8µm
A
A
樹脂 ● プロファイル ▲ 微分プロファイル frequencyabsorption coefficient (a.u.)
-10 -5 0 5 10 15 20 25 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 大気 LDPE PET
High-resolution 3D X-ray microscope
A
A'
次世代の3DＸ線顕微鏡を支える要素技術
リガク独自の高輝度Ｘ線発生装置や新開発の高分解能検出器の採用により、
「高空間分解能」
「高密度分解能」
「大視野観察」を実現しました。
小さなアリの関節も高コントラストで撮影可能
低密度ポリエチレン（LDPE）とPETを明瞭に識別
φ7 µmの炭素繊維を1.8×1.8×1.4 mmの領域で 一度にCT測定可能（通常の約25倍の体積）
個々の粒子や構造の抽出、3D定量解析が可能
• 仮想内視鏡表示
• アニメーション
• 曲断面 など
3Dでも0.8µmの空間分解能 を実現
低エネルギーから高エネルギーの波長を目的
別に選択可能
Ｘ線焦点の熱ドリフトによる影響を受けにくい
光学系
一般的な拡大投影像の方法では、
長時間撮影においてＸ線焦点の
ブレによる画像ブレを抑止できま
せんでした。
リガクは独自の技術で高い空間
分解能を実現し、解決しました。
• 高分解能な検出器の採用
• 平行ビーム法による近接撮影
• 位置と強度の安定性の高いＸ線
発生装置
• 高精度な試料ステージ
従来は、密度差の小さい材料をコントラスト良く選別することができませんでした。その問題を、
リガクは独自のX線技術で解決しました。低エネルギーでありながら、高輝度・高強度なX線発生
装置と高分解能検出器により、生体樹脂や軽金属等の密度が低い微細構造が認識できます。
•
用途に応じた適切なＸ線エネルギーを選択可能 • 高輝度かつ高強度なX線発生装置を採用
分解能を落とすことなく、広い視野で
試料の観察ができます。
•
高画素な検出器を採用
•
大きなデータを3D表示できるソフト
ウェアの開発
•
平行ビーム法による近接撮影
•
画像のつなぎ合わせにより、視野以
上の大きなサンプル撮影が可能
高 空 間 分 解 能
高 密 度 分 解 能
大 視 野 観 察
3D 空間分解能
2D 空間分解能
特性Ｘ線の選択
3D 高分解能大視野観察
高い密度分解能
軽元素イメージング
nano 3D Calc：
3D レンダリング画像・定量解析
INTAGE Realia Professional：
疑似内視鏡 ( オプション )
ソ フ ト ウ ェ ア
分解能チャート観察 (1 line = 0.6 µm) 0.27 µm/pixel CT 再構成画像リガクX線顕微鏡視野
・3300×3300×2500 voxels (0.54 µm/voxel) ・CT再構成範囲：1800×1800×1400 µm一般的な拡大投影X線顕微鏡
リガクX線顕微鏡
炭素繊維強化樹脂（CFRP）中の炭素繊維一般的なX線検出器視野
・1000×1000×1000 voxels (0.54 µm/voxel) ・CT再構成範囲： 540×540×540 µmアリの脛節（疑似内視鏡）
10µm Al
2O
3粒子
添加シリコーン樹脂体積測定
CT再構成画像ヒストグラム
線部のプロファイル アリの脛節の透過画像 アリの関節部（左）と筋繊維（右）の3Dレンダリング画像 炭素繊維強化樹脂 (CFRP) 0.27µm/voxel※特許出願中
LDPE
PET
大 気
光 学 系 の 比 較
1.8mm
1.4mm
1.8mm
C,H,Oで構成される樹脂材料密度分解能 σ=0.13g/cm3•
体積
•
表面積
•
重心
•
配向
by炭素繊維強化樹脂（CFRP）
カプセル薬粒子
単層 CNT を用いた高熱伝導性 Al 複合材料
マウス ヒ骨の大視野高分解能 CT 観察
口腔内崩壊剤
骨内部の空孔（骨小腔）体積計測
volume ( µm
3)
0
60000
volume ( µm3 ) 0 3006
High-resolution 3D X-ray microscope
7
樹 脂 材 料
生 体 組 織
軽 金 属
薬 剤
X線に対して透明だと思われていたCFRPの炭素繊維と樹脂と空気層を見分けられます。 また、クラックの３次元的な伝播や、ボイドの存在箇所を非破壊で検出でき、さらに炭素繊維の抽出、数密度、マイクロ ボイド・クラックの定量計測も可能です。 Voxel size : 0.27μm/voxel 骨代謝や骨のリモデリングに影響する骨小腔や微細な血管の3次元観察ができます。広い範囲の高分解能観察が可能です。 Voxel size : 0.6μm/voxel マウス ヒ骨内部の空孔（骨小腔）の体積を定量的に計測できます。 Voxel size : 0.27μm/voxel 薬剤の設計・開発に有用な画像データが得られます。また、内部の薬剤の 違いも高いコントラストで計測できます。 薬剤のミクロン単位の膜や内部の空孔を3次元計測することが可能です。 Voxel size : 0.54μm/voxel 熱伝導性に影響を与える配向性のある炭素繊維の繋がり方を観察できます。 Voxel size : 4.32μm/voxel 慶應義塾大学総合医科学研究科 松尾教授との共同研究 ご提供： 単層 CNT 融合新材料研究開発機構 殿 大阪府立産業技術総合研究所 殿 北海道大学 殿炭素繊維の
3D レンダリング画像
骨幹部の
3Dレンダリング画像
3Dレンダリング画像
体積マップ
アプリケーション
CFRP
3D レンダリング画像
CT 再構成画像
CT 再構成画像
Top view
CT 再構成画像
Side
view
Front view
Front view
空孔の体積マップ
炭素繊維の抽出
ボイド・クラックの体積マップ
炭素繊維
Al
Top view
Front view
Side
view
Front view
CT 再構成画像
1300 470 660 600 985 1640 本体装置 真空ポンプ 送水装置循環式 （室内水冷タイプ）
URL http://www.rigaku.co.jp/
〒196-8666 東京都昭島市松原町 3-9-12 （042）545-8111〈代表電話案内〉 FAX.（042）544-9795 （042）545-8167 FAX.（042）545-3226 NDTイメージング事業部 営業部 東 京 支 店／〒151-0051 渋谷区千駄ヶ谷 4-14-4 （03）3479-6011 FAX.（03）3479-6171 大 阪 支 店／〒569-1146 高槻市赤大路町 14-8 （072）696-3387 FAX.（072）694-5852 東北営業所／〒980-0804 仙台市青葉区大町 1-2-16 （022）264-0446 FAX.（022）223-1977 名古屋営業所／〒461-0002 名古屋市東区代官町 35-16 （052）931-8441 FAX.（052）931-2689 九州営業所／〒802-0005 北九州市小倉北区堺町 2-1-1 （093）541-5111 FAX.（093）541-5288日本分析機器工業界規格JAIMA 0101‐ 2001に適合
ISO9001認証取得
X 線装置設置の届出について
X 線装置の設置に際しては、下記の通り届け出が必要です。
● 中央省庁：装置設置の検査終了後 30 日以内に人事院へ
● 公立機関：工事開始の 30 日前までに各都道府県の人事委員会へ
● 民間機関：工事開始の 30 日前までに労働基準監督署へ
詳しくは、弊社支店・営業所までお問い合わせください。
＊ カタログ中に掲載されている性能上の数値は、株式会社リガクによるテスト結果であり、他 の環境下で常に同様の結果となることを保証するものではありません。＊ Windows は、米国 Microsoft Corporation の米国およびその他の国における登録商標です。 ＊ このカタログに掲載されている製品は、外国為替および外国貿易法の安全保障輸出管理の 規制品に該当する場合がありますので、輸出する場合、または日本国外に持ち出す際は、日 本国政府への輸出許可申請等、必要な手続きをお取りください。
販売元
製品改良にともない、やむをえず仕様・外観などを予告なく変更させ
ていただく場合があります。ご了承ください。
仕 様
ソフトウェア
設置条件
配置例・外形寸法
X 線発生部 回転対陰極型高輝度Ｘ線装置 管電圧、管電流 20 ～ 50 kV、～ 30 mA ターゲット Cr, Cu, Mo, W 検出器 Ｘ線 CCD カメラ 画素数 3300 × 2500 画素サイズ 0.27 ～ 4 μｍ /pixel 視野 0.9 mm × 0.7 mm ～ 14 mm × 10 mm ダイナミックレンジ 16 bit サンプルステージ 自動 5 軸ステージ CT ステージ回転軸精度 < 0.5 µ ｍ コンピューターCPU Intel Xeon 2 CPUs メモリ 128 GB HDD 2 TB ネットワーク Ethernet 光学ドライブ DVD OS Windows 7 64 bit モニター 24 インチ 装置寸法 1300 mm × 660 mm × 1640 mm 重量 600 kg 循環式送水装置 室内水冷タイプ（標準） 外部漏洩線量 1µSv/h 以下 循環冷却装置 1 式（標準水冷屋内式タイプ） 供給水量 25 ℃ 6 L/min 32 ℃ 13 L/min 所要電源 本体部 AC 三相 200 V 15 A 制御・PC 部 AC100 V 15 A 循環冷却装置 AC 三相 200 V 20 A 3D 画像定量解析ソフトウェア nano 3D Calc 測定・3D 画像再構成ソフトウェア 画像表示 トリミング 画像フィルター 2 値化処理 ラベリング 定量測定（体積、表面積、重心位置、方向） 論理演算 バッチ処理 3D 画像表示ソフトウェア Realea Pro （オプション） 三次元画像表示 （ボリュームレンダリング、MIP、MinIP） 二次元画像表示 （直交断面、斜断面、直断面） 仮想内視鏡表示 アニメーション 単位：mm 注）高温多湿を避け、一般空調設備をご用意願います。 注）設置条件により冷却水用送水装置は空冷タイプもございます。
