X射线无损检测（NDT）服务

在我们北京众星联恒科技有限公司的X射线分析实验室，我们配备了多套先进的X射线光管、光学组件以及探测器。X射线光管包含了数套50kV衍射管以及110kV成像管。光学元件涵盖了X射线多毛细管透镜、X射线光栅、高深宽针孔、光束截止器、双曲弯晶、多层膜镜片、X射线分辨率测试卡与成像校准模体等。探测器则包括了CMOS平板探测器，混合光子计数型探测器(光子计数X射线相机)、硅漂移探测器、高分辨透镜耦合相机。除此之外，灵活搭配的多维平移台系统以及铅防，可支持用户开展X射线显微成像、X射线相位衬度成像、动态TDI成像、Debye Scherrer 构型XRD、XRF以及X射线光源的性能表征在内的多样化测试。

图 1 实验室硬件示例

测试能力示

 1）使用混合光子计数型探测器进行显微成像

在X射线吸收成像实验中，使用混合光子计数型探测器的优势在于直接探测的高灵敏度、高动态范围以及无噪声成像，对于检测碳纤维增强材料、生物样品、或弱光成像场景时它具有极高的成像质量。使用微焦点成像光源搭配55μm像素尺寸的混合光子计数型探测器，在几倍的几何放大倍率下，除了能实现高灵敏度无噪声成像外还能获得一定的同轴相位增强效果。如下图2展示了布洛芬颗粒和玉米种子的成像效果，即使在5s的短曝光时间下，布洛芬颗粒分明且有明显的边缘衬度增强效果，玉米种子附近的空气气泡也清晰可见。

图2.混合光子计数型探测器测试布洛芬颗粒和玉米种子.

2） 使用三光栅泰伯干涉仪法进行X射线相位衬度成像

X射线吸收成像是基于物质对X射线的衰减特性来对物体进行成像，常用于中高原子序数的材料或重金属材料检测。但在检测生物组织、聚合物薄膜或纤维复合物等轻质样品时常常会面临的成像对比度较差的问题，这是由于这类低原子序数材料对X射线的吸收截面很低导致的。此时，可以通过提取折射和散射信号能得到更好的成像质量，这就是一套基本三光栅干涉仪的相衬成像系统，可以同时得到吸收、相衬和散射像，如下图3-4所示。

图 3 X射线光栅法相衬系统

•        设计能量21keV / 40keV

•        光栅对称设计—29cm

•        可搭配不同的光源和探测器

•        适用于生物样品或低吸收衬度材料

图 4. 部分样品的光栅法相衬成像测试结果.

3） 使用X射线高分辨透镜耦合相机进行亚微米显微成像

在实验室使用X射线高分辨透镜耦合相机进行微米或亚微米显微成像是一个典型的方式。北京众星联恒实验室的透镜耦合相机搭配了多个可切换的镜头，可实现4倍、10倍、20倍的放大倍率。图5展示了20倍透镜耦合相机搭配微焦点光源的分辨率测试结果，这里600nm的线对图案可以清晰分辨。

图5. X射线高分辨透镜耦合相机的测试结果.

4） X射线光源及光学器件的精细表征

通过使用混合光子计数型探测器、硅漂移探测器、针孔、平面单晶、多维度位移台等部件，严格表征光源的参数指标，如通量、焦斑尺寸、发散度、稳定性等等，如图8。

图6 耦合多毛细管微焦点X射线输出焦斑光强分布、尺寸及发散角评估

图7 基于真空成像法测量微焦点X射线源在不同加速电压下的焦斑尺寸

5） 低功率X射线衍射管搭配多毛细管透镜 / 多层膜镜片开展XRD实验

图8 光管耦合多毛细管透镜，进行各类金属材料的微区衍射和快速物相筛查.

图9 光管耦合多层膜镜片，进行原位高压XRD实验.

如果您有任何测试需求，求联系我们。