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Nanotomografía

La nanotomografía , al igual que sus modalidades relacionadas , la tomografía y la microtomografía , utiliza rayos X para crear secciones transversales de un objeto 3D que luego se pueden usar para recrear un modelo virtual sin destruir el modelo original, aplicando pruebas no destructivas . El término nano se utiliza para indicar que los tamaños de píxeles de las secciones transversales están en el rango nanométrico.

Las líneas de luz nano-CT se han construido en instalaciones de radiación sincrotrón de tercera generación, incluyendo la Fuente Avanzada de Fotones del Laboratorio Nacional Argonne, [1] SPring-8, [2] y ESRF [3] desde principios de la década de 2000. Se han aplicado a una amplia variedad de estudios de visualización tridimensional, como los de muestras de cometas traídas por la misión Startdust, [4] la degradación mecánica en baterías de iones de litio, [5] y la deformación neuronal en cerebros esquizofrénicos. [6]

Aunque se han llevado a cabo muchas investigaciones para crear escáneres nano-CT, actualmente solo hay unos pocos disponibles comercialmente. El SkyScan-2011 [7] tiene un alcance de aproximadamente 150 a 250 nanómetros por píxel con una resolución de 400 nm y un campo de visión (FOV) de 200 micrómetros. El Xradia nanoXCT [8] tiene una resolución espacial mejor que 50 nm y un FOV de 16 micrómetros. [9]

En la Universidad de Gante , el equipo de la UGCT desarrolló un escáner nano-CT basado en componentes disponibles comercialmente. La instalación de la UGCT es una instalación nano-CT abierta que da acceso a científicos de universidades, institutos y la industria. [10]

Referencias

  1. ^ De Andrade, V, Deriy, A, Wojcik, MJ, Gürsoy, D, Shu, D, Fezzaa, K y De Carlo, F. (2016) "Imágenes 3D a nanoescala en la fuente avanzada de fotones", SPIE Newsroom DOI: 10.1117/2.1201604.006461.
  2. ^ Takeuchi, A, Uesugi, K, Takano, H y Suzuki, Y (2002) "Imágenes tridimensionales con resolución submicrométrica con microtomografía de imágenes de rayos X duros", Rev. Sci. Instrum. 73, 4246 DOI:10.1063/1.1515385.
  3. ^ Schroer, CG, Meyer, J, Kuhlmann, M, Benner, B, Günzler, TF, Lengeler, B, Rau, C, Weitkamp, ​​T, Snigirev, A y Snigireva, I. (2002) "Nanotomografía basada en microscopía de rayos X duros con lentes refractivas", Appl. Phys. Lett. 81, 1527, DOI:10.1063/1.1501451.
  4. ^ Flynn, GJ et al. (2006) "Composiciones elementales de muestras del cometa 81P/Wild 2 recolectadas por Stardust", Science 314, 1731-1735 DOI:10.1126/science.1136141.
  5. ^ Müller, S, Pietsch, P, Brandt, B, Baade, P, De Andrade, V, De Carlo, F y Wood, V. (2018) "Cuantificación y modelado de la degradación mecánica en baterías de iones de litio basado en imágenes a nanoescala", Nat. Commun. 9, 2340 DOI:10.1038/s41467-018-04477-1.
  6. ^ Mizutani, R et al. (2019) "Alteración tridimensional de las neuritas en la esquizofrenia", Transl. Psychiatry 9, 85 DOI:10.1038/s41398-019-0427-4.
  7. ^ SkyScan-2011
  8. ^ Xradia nanoXCT
  9. ^ Tkachuk, A, Duewer, F, Cui, H, Feser, M, Wang, S y Yun, W (2007) "Tomografía computarizada con rayos X en modo de contraste de fase Zernike a 8 keV con una resolución de 50 nm utilizando una fuente de rayos X con ánodo de rotación de Cu", Z. Kristallogr. 222. pp. 650-655
  10. ^ Sitio web de la UGCT