تطبيقات Tescan المتخصصة

 التصوير بالأشعة السينية متعددة الطاقات: توسيع حدود التحليل

تُعد تقنية Spectral CT خطوة متقدمة في عالم التصوير المقطعي ثلاثي الأبعاد، إذ تمكّن من التقاط بيانات عبر مستويات متعددة من طاقة الأشعة السينية. بخلاف التصوير التقليدي الذي يعتمد فقط على التباين في الامتصاص، يسمح التصوير متعدد الطاقات بالتمييز المباشر بين المواد بناءً على خصائص امتصاصها للطاقة. تتيح هذه الخاصية التعرف على المواد والعناصر التي تبدو متشابهة في الصور الرمادية التقليدية. ومن خلال جمع البيانات عبر نوافذ طاقة مختلفة ودمجها بخوارزميات إعادة بناء متقدمة، ينتج عن النظام تصور شامل لبنية المادة وتركيبها الداخلي، مما يعزز دقة التحليل والكشف عن الفروقات الدقيقة في العينات متعددة الأطوار.

تحسين التباين ودقة الفصل البنيوي للمواد

يتميّز نظام Spectral CT بقدرته العالية على تحسين التباين بين المواد وتمييز الأطوار المختلفة داخل العينة حتى عند تشابه الكثافات. ففي حين تواجه أنظمة التصوير التقليدية صعوبة في التفريق بين المكونات ذات الامتصاص المتقارب، يستخدم هذا النظام معلومات الامتصاص الطيفي لتوليد خرائط توضح الحدود البنيوية بدقة. تتيح هذه الإمكانية عزل المكونات، تحديد نسبها الحجمية، وتحليل توزيعها بدقة ثلاثية الأبعاد. ويُعد ذلك بالغ الأهمية في دراسة المواد المركبة، والعينات البيولوجية، والجيولوجية حيث تُعتبر دقة التمييز بين الأطوار عاملاً حاسمًا في فهم الأداء والخصائص.

رسم الخرائط التركيبية والتحليل الكمي المتعدد الأطوار

يحوّل نظام Spectral CT تقنية التصوير المقطعي إلى أداة قوية لرسم الخرائط التركيبية والتحليل الكمي للأطوار المختلفة داخل المادة. من خلال تحليل استجابة المواد لأشعة X عبر نطاقات طاقة مختلفة، يمكن للنظام إنشاء خرائط تركيبية ثلاثية الأبعاد توضّح التوزيع الكيميائي الداخلي للعينة. وتُستخدم خوارزميات تحليل الطيف لفصل الإشارات وتحديد البصمة الطيفية لكل مادة على حدة، مما يتيح حساب نسب الأطوار، التدرجات التركيبية، والكشف عن الشوائب بدقة غير مسبوقة.

التمييز العنصري غير المدمّر والحفاظ على العينات

يوفّر نظام Spectral CT تحوّلاً في أسلوب التحليل غير المدمّر، إذ يتيح تحديد المواد والعناصر دون الحاجة إلى قطع أو معالجة كيميائية للعينة. وتُعتبر هذه الخاصية مثالية لتحليل المواد الحساسة مثل الأنسجة البيولوجية، المعادن النادرة، والمكونات الصناعية الدقيقة. يوفّر النظام إمكانية تحديد المواد ذات الكثافات المتقاربة مثل السيراميك والمعادن والبلاستيك بدقة استثنائية. كما يتيح إجراء تحليلات متكررة على نفس العينة دون المساس بسلامتها، ما يجعل التقنية أداة مثالية للرصد الطويل الأمد والتحليل المقارن.

التكامل مع الدراسات الديناميكية والتحليل الزمني المباشر

عند دمجه مع وحدات التحليل أثناء التشغيل، يقدّم نظام Spectral CT رؤية فريدة للتغيرات التركيبية والبنيوية التي تطرأ على المواد مع مرور الزمن. يمكن للباحثين مراقبة تحولات الأطوار أثناء التسخين، التحميل الميكانيكي، أو التفاعلات الكيميائية، مع رصد التغيرات الطيفية التي تكشف عن التحولات العنصرية. يُعد هذا التكامل أداة قوية لدراسة المواد التفاعلية، عمليات التآكل، والتحولات الطورية، إذ يربط بين التغير البنيوي والتركيب الكيميائي في الزمن الحقيقي.

تطبيقات متقدمة في أبحاث الطاقة والبطاريات

في مجال تخزين الطاقة، يوفر نظام Spectral CT ميزة استثنائية في دراسة البطاريات وخلايا الوقود. إذ يمكن من خلاله تصوير المكونات الداخلية مثل الأقطاب والفواصل بدقة عالية، مع القدرة على التمييز بين المواد النشطة والمكونات الثانوية. كما يمكن تتبع تحركات العناصر خلال دورات الشحن والتفريغ، وتحليل مناطق التدهور البنيوي بدقة نانومترية. تساهم هذه القدرة في تحسين تصميم المواد وزيادة كفاءة أنظمة الطاقة، مما يجعل التقنية أداة استراتيجية في تطوير بطاريات الجيل القادم.

التحليل الجيولوجي والمعدني المتقدم

يُعد نظام Spectral CT أداة لا غنى عنها في تحليل الصخور والمعادن، إذ يمكّن من التمييز بين المعادن المتقاربة في الكثافة والمختلفة في التركيب العنصري. يتيح النظام رسم خرائط دقيقة للأنسجة المعدنية، توزيع الأطوار، والمسامية الداخلية. كما يساهم في دراسة عمليات التحول الجيولوجي، التحليل الطبقي، وتقييم جودة الخامات المعدنية، مما يقدّم بيانات كمية دقيقة تدعم أبحاث التعدين والجيولوجيا البيئية.

بيئة متكاملة لمعالجة البيانات والعرض التحليلي

تترافق تقنية Spectral CT مع منظومة برمجية متطورة لإعادة بناء البيانات وتحليلها بصريًا. يمكن للمستخدمين فصل نطاقات الطاقة، إنشاء صور تركيبية ملوّنة، وإجراء تحليلات كمية متعددة الأطوار. وتتيح أدوات التحليل الرسومي مقارنة الخصائص التركيبية مع الخصائص الفيزيائية والكيميائية للعينة، مما يحوّل البيانات الخام إلى معرفة قابلة للتطبيق. هذا التكامل الرقمي يجعل Spectral CT منصة تحليل شاملة تربط بين البنية، التركيب، والأداء في بيئة واحدة متكاملة.

تعرف أكثر على منتجات شركة Tescan هنا