在材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電子制造等領(lǐng)域,微觀結(jié)構(gòu)的立體形態(tài)與內(nèi)部缺陷直接決定材料性能與產(chǎn)品可靠性,X射線三維顯微鏡憑借“非破壞性成像+高分辨率三維重構(gòu)”核心技術(shù),突破傳統(tǒng)二維檢測(cè)的局限,為科研與生產(chǎn)提供從表面到內(nèi)部的完整微觀結(jié)構(gòu)信息,成為洞察微觀世界的裝備。
傳統(tǒng)微觀檢測(cè)技術(shù)如掃描電鏡(SEM)需對(duì)樣品進(jìn)行切片處理,易破壞樣品結(jié)構(gòu)且無(wú)法呈現(xiàn)內(nèi)部形態(tài),而X射線三維顯微鏡基于“X射線吸收襯度+計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)”原理,實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè):高能量X射線穿透樣品,不同密度區(qū)域?qū)射線的吸收程度存在差異,探測(cè)器捕捉透過(guò)的X射線信號(hào),經(jīng)重建算法處理后生成三維圖像,可清晰呈現(xiàn)樣品內(nèi)部的孔隙、裂紋、界面結(jié)合等細(xì)節(jié),分辨率最高可達(dá)50nm。

該設(shè)備的核心競(jìng)爭(zhēng)力體現(xiàn)在“無(wú)損、精準(zhǔn)、立體”三大維度。無(wú)損性上,無(wú)需破壞樣品即可完成檢測(cè),特別適用于珍貴生物樣本、精密電子元件等不可損傷樣品的分析;精準(zhǔn)性方面,采用單色化X射線源與高靈敏度探測(cè)器,空間分辨率達(dá)亞微米級(jí),可定量分析微觀結(jié)構(gòu)的尺寸、體積、分布等參數(shù);立體性則通過(guò)三維重構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn),支持對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、切割、放大觀察,直觀展現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)的空間關(guān)聯(lián)。
在鋰電池研發(fā)中,X射線三維顯微鏡可清晰觀察電極內(nèi)部的孔隙分布與電解液浸潤(rùn)情況,為優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)、提升電池容量提供依據(jù);在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,用于骨骼微觀結(jié)構(gòu)三維成像,分析骨小梁形態(tài)與密度,助力骨質(zhì)疏松癥研究;在電子封裝檢測(cè)中,精準(zhǔn)定位芯片與基板之間的焊接缺陷,如虛焊、空洞等,提升電子產(chǎn)品可靠性;在材料科學(xué)領(lǐng)域,觀察復(fù)合材料的界面結(jié)合狀態(tài),評(píng)估材料力學(xué)性能。選擇X射線三維顯微鏡,是實(shí)現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)立體解析、加速研發(fā)進(jìn)程的關(guān)鍵舉措。