高分辨率三维显微CT(3D-MicroCT)

单位名称

首都科技条件平台中国科学院研发实验服务基地

联系人

王绮

联系邮箱

wangqi@cashq.ac.cn

成果成熟度

□正在研发   √已有样机   □通过小试   □通过中试   □可以量产

合作方式

□技术转让    □技术入股    □合作开发    √其他

成果简介：

 由中国科学院高能物理研究所自主研制的高分辨率三维显微CT(3D-MicroCT)系统是一种新型的采用微焦点X射线源进行显微三维成像的设备，目前已经形成系列产品(XM-Tracer-90 、XM-Tracer-225等)，处于小批量生产阶段，可按照用户需求定制产品。研究团队在射线成像、光机电一体化、精密控制、图像重建、三维图像处理等方面具备雄厚的技术实力和丰富的工程经验。

高分辨率三维显微CT(3D-MicroCT)系统在不破坏样品的情况下，获得高精度三维图像，再现样品内部详细的三维微观信息，分辨率达微米量级，可进行结构、密度和力学的定量分析，常用于传感器、半导体元器件(如BGA焊点、芯片封装，引线等)、生物样本(如小动物标本、离体骨骼等)、各类材料(如合成材料、陶瓷复合材料和岩芯样本等)等的计算机层析成像，适用于产品研究、失效分析、高可靠筛选、质量评价、改进工艺等无损检测和评估工作，现已广泛应用于医学(辅助牙科治疗、观察受损骨再生等)、材料学(新型材料的微观特性)、工业(各种器件的质检和探伤)、农业(木材和种子的质检和分析)、工程(建筑材料内部孔隙度、连通度和渗透性分析)、珠宝(真伪识别和最佳切割方案设计)、古生物学和考古学(种系鉴定、化石的结构和成分分析)等领域，具有良好的应用前景。

高分辨率三维显微CT(3D-MicroCT)系统配备高精度三自由度位移系统、高对比度探测器、高性能GPU加速图像重建软件，成像时由微焦点射线源产生锥形X射线束，采用二维平数字板探测器采集投影数据，射线利用率高，成像范围大，然后经锥形束重建加速算法完成图像多层面重建，图像分辨率各向同性，最高达5微米。通过三维重构技术可以将显微CT得到的样本二维断层图像渲染成三维数字化模型，再现样本清晰的微观立体结构，用户对感兴趣结构进行任意角度浏览、二维/三维分割、定量测量等。

主要技术指标：

技术特点：

1、“一键式”智能扫描技术

2、GPU加速三维图像重建算法

3、紧凑型的一体式设计

这些创新点和特点提高了设备的应用价值和智能化程度，也是与国内外同类产品对比的优势所在。用户可以获得更好的使用体验，提升了产品的竞争力，加快产品的应用和推广，必将带来可观的经济效益。这套系统已于2009年进入了中国科学院北京物质科学大型仪器区域中心，目前用于对外检测，已为国内数十家单位检测样品百余件，包括航空航天、微电子工业、生物医学等领域，得到用户的一致好评。

应用前景：

常用于传感器、半导体元器件的无损质检(如BGA焊点、芯片封装，引线等)、生物样本组织微细改变(如小动物标本、离体骨骼等)、各类材料(如合成材料、陶瓷复合材料和岩芯样本等)的计算机层析成像，适用于产品研究、失效分析、高可靠筛选、质量评价、改进工艺等无损检测和评估工作。

本系统已推广应用到某航天研究所，用户反馈使用便捷，一键式即可完成数据采集过程、智能化较好。项目组具备开发和生产显微CT设备的全面技术，可根据用户需要进行定制生产，产品广泛应用于航空航天、军事、医学、考古等需要精密CT检测的领域。

知识产权及项目获奖情况：

成果归属:独家拥有，获北京市科学进步三等奖。