三维X射线显微成像系统在地质方面的应用

原位机械性能测试

使用原位的压缩，拉伸和温度样品平台，可以在扫描室内部实现机械性能实验。通过这种方式，样品的结构与力学性能之间的相关性就可以得到更详细的研究。

Bruker的XRM可提供ZG达4.4kN的机械测试平台和原位温度控制样品台，温度可从室温下40℃到摄氏85度。

使用MTS3加压平台原位加载Noyant石灰岩样品

SKYSCAN 1275 - 10微米体素尺寸

孔径分布(微米)                                           颗粒尺寸分布(微米)

Bentheim砂岩的孔径（左）和颗粒（右）尺寸分布

SKYSCAN 1275 - 5微米体素尺寸

定量分析地质材料的结构特性

XRM可以进行结构参数的3D定量分析，比如孔隙度，粒度，功能定位以及局部厚度。所有这些参数都可以通过Bruker XRM自主研发的软件工具进行计算和直观的查看。 

Bentheim砂岩经历4个润湿/蒸发的循环过程，在内部和外部盐壳层形成过程的可视化

SKYSCAN1275 - 5微米体素尺寸

动态过程的成像和分析

XRM可以用于跟踪动态过程。缓慢的变化过程可以通过扫描不同稳定状态下的样品来监控（延时CT），快速的变化过程可以通过快速扫描即将扫描获取时间降至65秒来研究（实时CT）。

如有必要，不同时间所获取的同一样品的数据集可以通过3D图像分析软件DataViewer得到JZ的对齐。

Vosges砂岩样品上高分辨率切片 

0.3微米体素尺寸

使用 SKYSCAN2211  20微米体素尺寸扫描大的石灰岩岩心 

覆盖多种长度范围的成像和分析

使用Bruker XRM，对于小尺寸样品的真实空间分辨率可以达到500nm，从而使岩石和沉积物样本的孔隙度特征得以在Z小的细节上得到表征。

使用同样的设备，直径高达20cm的大样品可以在较低分辨率下分析。而长尺寸样品的扫描可以根据旋转轨迹自动拼接多个扫描完成，或者通过螺旋扫描来实现。

Micro-CT - micro-XRF 40mm直径地质岩心的混合物组成分布

Micro-CT: SKYSCAN 2211 - 25微米体素尺寸，micro-XRF: Burker M4 Tornado

无比的兼容性

XRM的数据可以和Bruker其他成像技术比如微区XRF或者扫描电镜-能谱仪相结合。此外，其他方法，比如压汞孔隙度分析法和X-射线衍射来实现完整的结构和化学成分表征。

使用Bruker XRM的Dataviewer软件，通过不同方式得到的图像可以在合成3D。得到的结果数据可以通过CTVox的体积渲染软件包实时直接地查看。

使用不同模式获得的图像可以在3D中对齐。使用体绘制包CTVOX，可以同时显示结果数据

SKYSCAN 1272 - 高分辨台式XRM

• 11或16 MP 大尺寸CCD探测器

• Z小像素尺寸低至0.35微米

• 每张切片图片高达200MP像素

• InstaRecon-世界上Z快的重构算法

• 16位样品切换进样位置

SKYSCAN 1275-快速自动台式micro-CT

• 低至4微米的像素尺寸精度

• 一键式按钮控制的自动化操作

• 样品尺寸可达96mm(直径) X 200mm(高度)

• 高度精确的螺旋重构扫描

• 16位样品切换进样位置

SKYSCAN 原位测试平台

• 压力ZG可达4400N

• ZD拉伸力可达440N

• 可降温至室温下40℃

• 可加热ZG至85℃

备注：文章和图片由Bruker提供

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