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x-rayおよび中性子トモグラフィー画像化・解析のためのツール

材料科学や産業検査などのx-ray・中性子イメージング応用分野では、x-rayおよび中性子画像を最高精度で捉える能力が不可欠です。

AndorのsCMOs、CCD、ICCD、EMCCDからなる幅広いカメラ製品群は、トモグラフィー、プティコグラフィー、ならびにin situおよび ex situ のイメージングアプリケーションにおける課題に対応する多様なソリューションを提供します。 Andorは、直接検出型CCDおよびsCMOs(x-ray)ならびに間接ファイバーおよびレンズ結合型カメラ(x-ray・中性子)を含む、軟X線・硬x-rayおよび中性子イメージングアプリケーション向けのカメラ製品群を提供しています。

断層撮影x-rayソリューション

x-rayトモグラフィーであれ中性子トモグラフィーであれ、Andorは最適なソリューションを提供します。Andorのカメラは高感度かつ多機能で、高速フレームレートにより画像取得プロセスを加速します。トモグラフィー画像の速度と解像度を最適化するよう設計された、幅広いソリューションをご用意しています。

ZL41 Wave sCMOs

  • 4.2または5.5メガピクセルセンサー
  • 100フレーム/秒 フルフレーム
  • ローリングシャッターとグローバルシャッター
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CB2 24B sCMOs

  • 24.5メガピクセルセンサー
  • 106フレーム/秒 フルフレーム
  • グローバルシャッター
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イメージングおよび解析技術

x-ray・中性子イメージング

X-rayおよび中性子イメージング(放射線撮影)は、X-rayまたは中性子を用いて物質の内部組成や構造を調べる画像化技術です。X-rayと中性子は、試料の密度と元素質量に応じて吸収されます。 X-rayの場合、物質を通過する際の減衰は物質の密度に関連しますが、中性子の減衰は物質中に存在する元素に関連します。これは中性子が原子核のみと相互作用するためです。物質との相互作用の違いから、x-rayと中性子イメージング技術はしばしば併用され、材料構造に対する補完的な非破壊的知見を提供します。 放射線撮影の主な応用分野には、材料(鋼、セラミックス、合金など)、生物試料(細胞、植物など)、法医学・地質学試料(岩石試料、隕石など)の検査が含まれます。

X線画像は、20keV未満のエネルギーでは2次元シリコンベースカメラセンサーへの直接吸収により、20keV超の高エネルギーではシンチレーターレンズとCCD/sCMOs検出器の組み合わせにより取得されます。 中性子画像は通常、シンチレータ(一般的にリチウム系材料(例:LiF(ZnS)またはプラスチック)製)と、損傷性のある中性子ビームからセンサー装置を保護するためのミラーで90度オフセットされたCCDまたはsCMOs検出器を用いて取得されます。

Andorは、直接x-rayイメージングおよび間接x-ray・中性子イメージング用途に最適なカメラを幅広く提供しています。詳細はこちらをご覧ください。

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x-rayコンピュータ断層撮影法

X線コンピュータ断層撮影(x-ray CT)は、x-raysが物質を通過する際に生じる吸収や位相コントラストの変化を利用して、物質の内部構造や組成を調べる非破壊検査技術です。 X-ray CTは、回転する3次元試料の2次元画像を一連取得し、それらを合成して試料の3次元画像を生成する方式で動作します。試料を通過するx-rayの吸収/減衰はコントラスト変化を引き起こし、これは試料内の各成分の密度と、x-rayを吸収または位相シフトさせる個々の特性によって決定されます。 X-ray CTは、材料(金属、ガラス、セラミックスなど)、美術品(巻物、絵画、彫像など)、エネルギー貯蔵デバイス(電池など)、生物学的システム(X線スペクトルの水窓領域内の細胞や植物構造など)の研究に広く用いられています。

Andorは、直接軟x-ray/EUVトモグラフィーおよび間接硬x-rayトモグラフィー用途向けの低速走査CCDカメラと、直接軟x-ray/EUVトモグラフィーおよび間接硬x-rayトモグラフィー用途向けの高速sCMOsカメラの両方において、包括的な製品ラインを提供しています。詳細はこちらをご覧ください:

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中性子断層撮影法

中性子トモグラフィーは非破壊技術であり、金属物体内の水素含有流体(例:水)の流動や分布、腐食プロセス、複雑な考古学的遺物や地質試料の内部構造の研究に活用できます。 また、エンジニアリングシステム(例:内燃機関、リチウムイオン電池、燃料電池)の品質管理、同一元素の同位体の識別、生物材料(例:植物)における水輸送の研究にも利用可能です。

中性子画像は通常、シンチレータ(一般にリチウム系材料(例:LiF(ZnS))またはプラスチック製)とレンズを介してCCDまたはsCMOs検出器に結合して取得されます。Andorは、微弱信号の長時間露光取得に最適な広視野・低速走査・高感度CCDカメラと、高速トモグラフィー用途に理想的な広視野・低ノイズ・高フレームレートsCMOsカメラの両方を包括的に提供しています。詳細はこちらをご覧ください。

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x-ray画像診断・断層撮影(Situ)

in situ x-ray・中性子イメージングおよびトモグラフィーは、金属の溶融・結晶化、材料の引張試験、根系などの生物システムにおける水吸収など、材料科学、生物学、物理学における多様な過渡現象の研究に活用できます。

in situイメージングとトモグラフィーは、科学用カメラのデータ取得時間とフレームレート要件において厳しい要求を伴います。 高速な過渡現象イメージングには高フレームレートが必須であり、トモグラフィーと組み合わせる場合はさらに高いフレームレートが要求されます。加えて、高速な画像取得には高感度カメラと低ノイズ読み出しが不可欠であり、各フレームの信号対雑音比を要求水準に維持しつつ総取得時間を最小化する必要があります。高輝度環境と低輝度環境の両方最大限の性能を発揮するには、高感度・低ノイズ・高速カメラが極めて重要です。

Andorは、直接的な軟x-ray/EUVin situ応用および間接的な硬x-ray n situ応用の両方に適した、スロー・スキャンCCDカメラの包括的なラインアップを提供しています。さらに、直接的な軟x-ray/EUV in situ応用 および間接的な硬x-ray in situ 用の両方に適した、市場をリードする高速sCMOsカメラのラインアップも提供しています。詳細はこちらをご覧ください。

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x-rayプティコグラフィー

プティコグラフィーとは、収束型プローブを用いて試料上を走査した各点(領域)から得られた回折パターンから、照射領域の一部が重なるようにして試料の結晶構造(画像)を再構築する方法です。「プティコ」はギリシャ語で「折り目」を意味します。

X-rayプティコグラフィーは、コヒーレント回折イメージング(CDI)において最も堅牢な走査法であることが示されており、レンズレス技術である利点から、X線レンズ光学系の製造に伴う困難を回避できます。 試料をx-rayで走査してプティコグラフィーパターンを取得した後、反復フィードバックアルゴリズムを用いて試料の画像を再構成します。x-rayプティコグラフィーは、2次元および3次元における動的現象の探査に高い時空間分解能を提供します。

x-rayプティコグラフィは、材料科学(金属、合金、複合材料、セラミックス、2次元材料の研究)、半導体製造・品質検査、医療、地質学、考古学、工学分野でますます広く利用されています。

Andorは、20keV未満の軟x-ray/EUVプティコグラフィに最適な深減衰型直接検出CCDカメラを幅広く提供しており、最近では直接EUVおよび軟x-rayプティコグラフィ用途向けの最先端直接検出sCMOsカメラシリーズを新たに発表しました。詳細はこちらをご覧ください:

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最高の恩恵を受けよう

Andorは、あらゆるニーズに対応するため、オープンフロント型直接x-ray検出カメラ(SO)と、高スループットのファイバーオプティックおよびレンズ結合型間接検出ソリューションの包括的なポートフォリオを提供しています。

直接ソフトx-ray/EUV検出ソリューション

Andorは、広範な製品ポートフォリオに最新の直接検出センサー技術を組み込んでいます。

当社は、x-ray/EUV光子を直接検出可能な最先端の直接検出sCMOsカメラを提供しており、市場をリードするフレームレート(4.2メガピクセル解像度で最大74 fps!)を実現しています。直接検出sCMOsは、5 keV未満のエネルギー範囲における高速撮像、トモグラフィー、プティコグラフィー、リソグラフィー、分光法アプリケーションに最適です。直接検出sCMOsカメラのラインナップはこちらをご覧ください。

長時間露光、10 eV~20 keVのエネルギー範囲、および大面積アプリケーション向けに、Andorは-100 ゚Cまで冷却可能な超高感度オープンフロント型直接検出CCDカメラの包括的なラインアップも提供しています。これにより、広視野(最大61 x 61 mm!)での比較的長いカメラ露光が可能となります。 Andorの直接検出CCDカメラシリーズは、共鳴非弾性x-ray散乱(RIXS)、イメージング、トモグラフィー、プティコグラフィーなどの用途に最適です。直接検出CCDカメラの全ラインナップはこちらをご覧ください。

間接ハードx-rayファイバー結合ソリューション

高エネルギーx-ray(>15 keV)及び中性子応用(イメージング、トモグラフィー、in situ研究など)においては、装置に入射する各光子や中性子を最大限に活用することが極めて重要です。ファイバー結合カメラは、x-ray・中性子イメージング用途向けにコンパクトで汎用性の高い高スループットソリューションを提供します。

ファイバー結合カメラは、用途やエネルギー範囲に合わせて設計された様々なシンチレータを搭載可能です。シンチレータからの光はファイバー結合部を通って効率的にカメラセンサーへ導かれ、高解像度かつ高効率な画像を提供します。 ファイバーカメラはイメージングシステムにおける最大スループットを実現し、これによりエンドユーザーは高速カメラを最大限に活用して可能な限りの最高フレームレートで動作させたり、光束制限システムにおいて入射するx-ray光子を最大限に活用したりすることが可能になります。

Andorはイメージング向けに2種類のファイバー結合カメラソリューションを提供:

  • Zyla-HF sCMOs:5.5メガピクセルで100fpsを達成可能。高輻射量環境下での高速断層撮影に最適。Zyla-HFは最大フレームレート時でも低ノイズ・高ダイナミックレンジの読み出しを維持!
  • iKon-L HF CCDカメラ:-35℃までの深冷却が可能で、27.6×27.6mmの大面積センサーを搭載。広範囲・低光束環境やシングルショット撮像環境に最適です。

間接ハードx-rayレンズ結合ソリューション

高エネルギーx-ray(>15 keV)および中性子を用いたイメージング、トモグラフィー、in situ 研究などの用途において、レンズ結合型カメラはx-ray・中性子イメージングに効果的で汎用性の高いソリューションを提供します。

レンズ結合はx-ray・中性子イメージングにおいて複数の利点を提供します:

  • レンズ結合は、高エネルギーx-ray・中性子検出においてファイバー結合ソリューションと比較して最高解像度のイメージングを実現します。
  • レンズ結合は高エネルギーx-ray・中性子環境下で使用可能であり、多様なシンチレータを組み合わせることで、特定の実験設定におけるシステムの解像度とスループットを最適化できます。
  • レンズ結合ソリューションは、セットアップや用途に応じてカメラを容易に交換可能な汎用的な構成を実現します。高x-ray・中性子フラックス環境では高速低ノイズsCMOsカメラを、低フラックス環境では深冷却スロー走査CCDカメラを採用し、入射するx-ray・中性子を最大限に活用できます。

Andorは、高分解能トモグラフィーや in situイメージング などの高速技術向けに、大面積・低ノイズ・高速sCMOsカメラを含む、多様な中性子・x-rayレンズ結合実験セットアップに対応する幅広いカメラ製品群を提供しています。らに、Andorの包括的なCCDカメララインアップは、深冷却・低ノイズ・高ダイナミックレンジ性能を備え、低線量イメージング&トモグラフィー用途に最適です。詳細はこちら。

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