超越吸收-相衬&光谱成像技术打开显微CT新“视界”
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核心局限
单一吸收成像力有不逮
传统micro-CT依赖X射线衰减原理——即材料对穿透射线的能量吸收程度。高密度材料吸收率高，低密度材料吸收率低。但当不同材料具有相似的衰减特性，或关键特征尺寸极为微小时，单一的吸收衬度成像往往是不够的。
这为各行业带来挑战：
• 半导体与电子学：微孔洞、裂纹及薄互连层检测
• 复合材料与增材制造：纤维取向、孔隙率及分层缺陷解析
• 生物医学研究：无需破坏性样本制备即可对软组织和植入物进行可视化观察
• 多材料组件：聚合物、金属及层状结构的区分
单纯提高分辨率或剂量并非总是可行的，特别是对于精细样品或高通量环境。必须引入新的对比机制来突破这些限制。
多元对比机制
应对成像需求演进的
两种技术路径
路径1：高分辨相衬成像——
精细结构与低密度材料的可视化
相衬成像不仅记录X射线吸收量，还捕捉射线穿透不同材料时的波前相位偏移。这显著提升了低密度与弱吸收材料的成像对比度，这些材料在单一吸收对比下难以显影。
图2 相位对比
inCiTe™ 的两种配置均采用无光栅的同轴相衬技术，通过记录X射线穿透样品后的干涉图案来增强边界清晰度与内部细节分。
当配备KAImaging的BrillianSe™非晶硒直接探测器时，相衬成像性能达到极致：
8μm像素尺寸实现亚微米体素分辨率（低至0.8μm）
低/高能量下均具备高探测量子效率（DQE）
非晶硒直接转换消除闪烁体导致的光学模糊
卓越的边缘锐度与微细特征检出能力
图3 BrillianSe™ a-Se/CMOS 探测器
该配置特别适用于：
聚合物与复合材料
薄膜与涂层
软生物组织
微电子器件与互连结构
借助BrillianSe™，inCiTe™ 3D X射线显微镜无需染色、切片或破坏性处理即可获得亚微米级相衬图像。
路径2：兼具相衬优势的光谱(多能)成像——
基于材料成分的精准辨析
相衬成像虽能显示精细结构，却无法区分材料元素组成。此时光谱(多能)CT技术显得至关重要。
光谱(多能)CT通过测量材料在多个能量下的X射线吸收特性，可区分密度相近但原子序数不同的物质。典型应用包括：
注塑电子件中金属与聚合物的分离
航空航天复合材料异物的识别
电池电极材料分析
多材料组件的层间区分
图4 18650电池成像效果对比
在此配置中，KAImaging的Reveal™ 35C探测器发挥着核心作用。凭借其专有的三层设计，Reveal™ 35C在单次曝光中同时捕获多能带数据，避免滤光片的切换并有效抑制运动伪影。同时同轴相衬技术使Reveal™ 35C仍能获得相位衬度增强效果——尤其在高倍放大或大型部件内低密度结构成像时。
图5 Reveal™ 35C
虽然空间分辨率较低（140μm像素尺寸），但这种配置为需要成分分析与多材料分离的大型样品提供了理想方案。inCiTe™ 2.0在整合这些多能成像功能的同时，仍保留相位边缘增强能力。
特性
探测器技术决定成像边界
特性 | BrillianSe™ 高分辨相衬 | Reveal™ 多能成像含相衬增强 |
探测器 类型 | 直接转换 （非晶硒/CMOS） | 三层间接转换 （CsI） |
核心优势 | 亚微米分辨率与 精细结构细节 | 多能材料分离 |
分辨率 | 8μm像素/ 0.8μm体素 | 140μm像素 |
相衬能力 | 相位灵敏度优化 | 多能成像下的 相位增强 |
理想应用 场景 | 复合材料、半导体 生物组织 | 多材料组件、电子 航空航天、电池 |
inCiTe™ 3D
X射线显微镜
应对复杂材料的
模块化成像方案
KAImaging的inCiTe™3D X射线显微镜为实验室和制造商提供模块化工具以应对广泛成像挑战：
技术规格
X射线光源模块
探测器模块
BrillianSe配置
高分辨相衬（亚微米细节）
低剂量，高DQE
精细结构与软材料成像首选
Reveal配置
同步多能谱采集
高效材料成分分离
大样品的相位增强结构对比度
系统参数
这种灵活架构允许用户在紧凑的台式3D X射线显微镜系统中，根据材料特性、样本尺寸和检测需求选择最优配置。
结论
扩展micro-CT的成像能力
随着材料日益复杂，传统CT技术已难以满足当前成像需求。相衬成像与多能成像已成为跨行业精准表征材料微观结构与成分的关键手段。
KAImaging的inCiTe™ 整合这两大对比度机制，并搭载BrillianSe与Reveal探测器，使研究人员和工程师能够全面解析当今最先进材料的内部特性。
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KAImaging 源自加拿大滑铁卢大学，成立于2015年。作为一家专门开发x射线成像技术和系统的公司，KAImaging以创新为导向，致力于利用其先进的 X 射线技术为医疗、兽医学和无损检测工业市场提供最佳解决方案。公司拥有独家开发并自有专利的高空间高分辨率非晶硒（a-Se）X射线探测器BrillianSe™和多能平板探测器Reveal™，并基于此推出了商业化X射线相衬微米CT inCiTe™ 2.0。
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文稿：凯尔西
审核：凯文
排版：Sylvia
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