一文讀懂顯微CT(Micro-CT)

顯微CT（Micro-CT）一般指微型CT

顯微CT的原理主要包括以下幾點：

1.X射線發射與穿透：顯微CT采用微焦點X射線源發射高能量的X射線束，這些射線穿透待檢測的樣品。

2.X射線吸收差異：由于樣品內部不同組織或結構的密度和成分不同，它們對X射線的吸收率也不同。因此，X射線穿透樣品后，其強度會發生變化。

3.探測器接收與信號轉換：透射過樣品的X射線被探測器接收，探測器將接收到的X射線信號轉換為光信號，再進一步轉換為電信號和數字信號。

4.數據采集與圖像重建：通過旋轉樣品并在不同角度下進行掃描，獲取一系列的二維投影圖像。然后，利用計算機算法（如濾波反投影算法等）對這些二維投影圖像進行重建，生成樣品的三維內部結構圖像。

5.圖像后處理：對重建后的三維圖像進行濾波、分割等后處理操作，以增強圖像質量，便于后續的分析和觀察。

綜上所述，顯微CT通過發射X射線、穿透樣品、接收信號、數據采集與圖像重建以及圖像后處理等步驟，實現對樣品內部微觀結構的高分辨率成像。

顯微CT（Micro-CT）通常采用錐形X線束（Cone Beam）。采用錐形束不僅能夠獲得真正各向同性的容積圖像，提高空間分辨率，提高射線利用率，而且在采集相同3D圖像時速度遠遠快于扇形束CT。采用了與普通臨床CT不同的微焦點X線球管，分辨率高達幾個微米，僅次于同步加速X線成像設備的水平，具有良好的“顯微”作用。而高分辨率付出的代價是掃描樣品的體積很小，只有幾個厘米，體現其“微型”的一面。

下圖為納奧米檢測科技引進的日本NAOMi-CT 微型CT

顯微CT和工業CT的區別主要有以下幾點：

1.成像分辨率：顯微CT的成像分辨率遠高于工業CT。顯微CT可以達到微米（μm）級別，適用于觀察和分析微小樣本的微觀結構和特性，如微生物、骨骼、納米級材料等。而工業CT雖然也能生成清晰的三維圖像，但其分辨率通常不足以滿足對微小細節的觀察需求。

2.應用領域：顯微CT因其高分辨率，廣泛應用于醫學、藥學、生物、考古、材料、電子、地質學等領域的研究，特別是對那些需要高清晰度內部結構的樣品進行成像。工業CT則主要應用于汽車、材料、鐵路、航天、航空、軍工等產業領域，用于檢測大型工業產品的內部結構、組成、材質及缺損狀況。

3.樣品尺寸：工業CT適用于較大的樣品和工業產品，如大型零部件、機械構件、車輛部件等。而顯微CT則適用于尺寸合適的工業產品以及較小的樣品和微小結構的觀察。

4.檢測精度：在檢測精度方面，顯微CT由于其高分辨率，能夠捕捉到更微小的細節和結構，因此在需要高精度檢測的應用中更具優勢。工業CT雖然也能提供準確的檢測結果，但在對微小細節的檢測上可能不如顯微CT。

5.設備成本：由于顯微CT的技術要求和制造成本較高，因此其設備成本也相對較高。而工業CT則根據其檢測能力和應用范圍的不同，設備成本有所差異，但總體來說可能相對顯微CT更為經濟實惠。

綜上所述，顯微CT和工業CT在成像分辨率、應用領域、樣品尺寸、檢測精度和設備成本等方面存在顯著差異。選擇哪種技術取決于具體的檢測需求和樣品特性。

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