Imaging af materialer med lav densitet - Synkrotron-tomografi

Synkrotron-tomografi muliggør ikke-destruktiv imaging af materialer med lav densitet.

Materialer med lav densitet, herunder biologiske prøver og materialer sammensat primært af organiske forbindelser, kan være vanskelige at se i 3D, da de har en lav røntgenabsorption. Røntgenabsorption øges med et grundstofs atomnummer, og derfor absorberer materialer lavet af kulstof (atomnummer 6) kun en lille mængde af bestrålingen, hvilket resulterer i meget dårlig kontrast i billeddannelsen.

Med tilføjelsen af fasekontrast-tomografi er alt ved at ændre sig. Ved hjælp af fasekontrast kan selv biologiske prøver studeres med høj opløsning og kontrast - uden farvning eller lignende indgribende prøveforberedelse.

Materialer med lav densitet kan være vanskelige at lave billeder af på grund af lav røntgenkontrast. Med fasekontrast ser vi en afgørende ændring for vores kunder inden for fødevare- og medicobranchen

- Susan Cooper, synkrotron mediator, Teknologisk Institut

Casestudie - Foderpiller & fasekontrast

I dette casestudie blev foderpiller visualiseret ved hjælp af både Mikro-CT i laboratoriet og fasekontrast-tomografi (HiP-CT) ved en synkrotronkilde. Med tilføjelsen af fasekontrast er det muligt at skelne mellem forskellige typer organisk materiale, og det øgede signal-til-støj-forhold forbedrer også i høj grad visualiseringen og mulighederne for kvantificering af resultater.

• Casestudie: visualisering af struktur i foderpiller

Casestudie - Blødt væv i små fisk

I dette casestudie anvendte vi fasekontrast-tomografi ved ESRF til at lave billeder af fisk med en hidtil uset detaljegrad i de indre organer. Formålet med undersøgelsen var at studere fordøjelsen af forskellige eksperimentelle diæter. Med de tredimensionelle tomografidata er det muligt at studere fordøjelsen af eksperimentel foder, når det passerer gennem fisken.

• Visualisering af blødt væv i små fisk (synkrotron HiP-CT)

Casestudie - Porøsitet i skum

På Teknologisk Institut anvender vi avancerede teknikker som MicroCT-scanning, SEM og intrusionsporosimetri med kviksølv til at opnå en dybdegående forståelse og kvantificering af porøsitet i forskellige materialer, herunder medicomaterialer, fødevarer og energimaterialer. Vores fokus på avanceret materialeanalyse fremmer udviklingen og afprøvningen af produkter og sikrer optimeret ydeevne og pålidelighed.

• Forståelse af porøsitet på Teknologisk Institut

HiP-CT (hierarkisk fasekontrast tomografi)

Traditionelt har en fremgangsmåde til visualisering af biologiske materialer været at benytte et kontrastmiddel, hvor et let materiale imprægneres med tunge grundstoffer, der absorberes og dermed forstærker kontrasten. Alternativt kan materialer bestående af lette grundstoffer afbildes gennem fasekontrastteknikker, hvor variationer i materialets densitet skaber kontrasten fremfor sammensætningen af grundstofferne. Desuden kan synkrotronstrålekilder anvendes i stedet for traditionelle laboratorie-røntgenkilder, hvilket resulterer i et forbedret signal.

Denne analysemetode er anvendelig for prøver sammensat af lette grundstoffer, inklusive:

• Biologiske prøver
• Fødevarer
• Kompositmaterialer
• Farmaceutiske produkter

Teknologisk Instituts rolle som formidler

På Teknologisk Institut kan vi hjælpe dig med at få adgang til spændende teknikker som HiP-CT. Vi kan hjælpe dig med hele processen, lige fra eksperimentelt design til dataindsamling og dataanalyse. Har du nogensinde tænkt på at bruge big science til at fremme din forskning? Hvad vil du gerne se i detaljer?

Kontakt os

• Susan Cooper, Sektionsleder (srco@teknologisk.dk / +45 7220 1754)
• Erik Wisaeus, Forretningsleder (erwi@teknologisk.dk / +45 7220 2681)
• ... eller brug kontaktformularen