Imaging af materialer med lav densitet - Synkrotron-tomografi

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

Materialer med lav densitet, herunder biologiske prøver og materialer sammensat primært af organiske forbindelser, kan være vanskelige at billede i 3D, da de har en lav røntgenabsorption. Røntgenabsorption øges med et elements atomnummer, og derfor absorberer materialer lavet af carbon (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, 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 data.

• 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)

HiP-CT (hierarkisk fasekontrast tomografi)

En af de almindelige måder at lave billeder af biologiske materialer har været at bruge et kontrastmiddel, hvor et let materiale behandles med tunge elementer, der absorberes i materialet for at øge kontrasten. En anden måde at lave billeder af materialer lavet af lette elementer er ved at måle prøver ved hjælp af fasekontrast, hvor ændringer i materialetæthed bestemmer billedkontrasten i stedet for elementernes identitet. Derudover kan synkrotronkilder bruges i stedet for laboratorie-røntgenkilder, så vi får mere signal.

Denne type analyse kan anvendes på alt, der er lavet af lette elementer, herunder:

• Biologiske prøver
• Mad
• 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