micro-CT 팀
10년 넘게 마이크로 CT를 직접 사용하면서 수백 개의 샘플을 스캔하고 내부 구조에 대한 새로운 발견에 놀랐지만, 항상 한 가지 의문이 들었습니다: 3D 시각화에서 보이는 특징의 화학적 구성은 무엇일까? 분석된 피처의 크기, 모양 또는 존재 여부만큼이나 화학적 정보도 중요하지만, 이것이 제가 수집한 데이터의 주요 한계 중 하나라는 사실이 항상 분명했습니다. 저는 박사 과정의 절반을(마이크로) X-선 형광(XRF), X-선 회절(XRD) 또는 전자 현미경의 에너지 분산 분광법(EDS)과 같은 다른 방법과 마이크로-CT를 매칭하는 데보냈습니다. 목표는 항상 동일했습니다. 구조적 마이크로 CT 데이터와 화학적 데이터를 일치시키는 것이었습니다. 이러한 모든 방법은 시료의 화학적 변화를 초래할 수 있는 파괴적인 시료 준비가 필요한 경우가 많으며 대량의 3D 볼륨에 쉽게 적용할 수 없기 때문에 쉽지 않은 작업이었습니다. 큰 부피에 존재하는 작은 특징의 화학 성분을 일치시키려면 이미 마이크로 CT로 분석된 시료에서 시료를 분리하는 데 매우 수동적이고 정밀하며 시간이 많이 소요될 수 있다는 사실도 잊어서는 안 됩니다.
하지만 최근 TESCAN 마이크로 CT의 개발로 마침내 이 문제가 해결되었습니다. 화학 분석은 테스캔 스펙트럼 CT의 혁신으로 가능해졌습니다. 이제 처음으로 단일 마이크로 CT 솔루션을 사용하여 시료 구조와 화학 성분을 비파괴적으로 3차원으로 특성화할 수 있게 되었습니다. 저는 이 새로운 기술에 대해 매우 기쁘게 생각하며, TESCAN PMM으로서뿐만 아니라 마이크로 CT 연구자로서도 이 기술을 통해 구현될 응용 분야에 대해 더욱 기대가 큽니다.
테스캔 스펙트럼 CT의 적용 범위는 궁극적으로 매우 광범위하며, 예를 들어 채굴용 광석 샘플에서 귀금속을 식별할 수 있습니다. 마이크로 CT 이외의 다른 방법을 사용하지 않고도 샘플에 표시된 짙은 반점이 금인지, 백금인지, 납인지 명확하게 구분할 수 있으며, 이는 광산업에서 매우 중요한 구분입니다. 아래 예시(그림 1)에서 스캔한 금이 함유된 암석 코어를 볼 수 있는데, SEM이나 XRF 분석을 통한 추가 정보 없이도 고밀도 입자를 식별하고 이것이 실제로 금 알갱이인지 확인할 수 있습니다.
이 외에도 SPECTRAL CT는 재활용 목적으로 (마이크로) 전자제품의 화학 성분을 기반으로 특정 구성 요소를 정확히 찾아내고, 다양한 폴리머를 구별하거나 다양한 제품에서 화학적 오염을 식별하는 데 도움이 되는 다른 잠재적 응용 분야도 있습니다.
그림 1: 직경 1.5인치 암석 코어 내부의 금 입자 확인
K-엣지 이미징.
기술적으로 어떻게 작동하나요? 기본적으로 샘플에서 투사된 엑스레이의 전체 스펙트럼을 분석하며, 이를 통해 기존 마이크로 CT 프로젝션과 동일한 대비를 보이는 물질을 구별할 수 있습니다. 또한 개별 엑스레이 에너지에 따라 검출된 스펙트럼을 나누면 서로 다른 폴리머, 조직 또는 기타 물질 간에 추가적인 수준의 정보를 제공합니다. 이는 단일 스캔을 사용하는 다중 에너지 CT 스캔을 통해 이루어집니다(그림 2).
그림 2: 기존 마이크로 CT(왼쪽)에서는 대비가 나타나지 않는 경우, 다양한 에너지 빈을 분석하면 재료를 완벽하게 분석하고 세분화할 수 있습니다.
재료 과학, 생명 과학, 지구 과학 및 공학 분야에서 스펙트럼 CT의 장점은 무수히 많지만 스펙트럼 CT의 진정한 강점은 스펙트럼 CT에서 얻은 화학 정보와 기존 CT 스캔 프로세스가 제공하는 고품질의 고해상도 구조 정보 간의 직접적인 상관관계에서 비롯됩니다. 제가 보기에 이 사례는 1 더하기 1이 진정으로 3이 되는 사례입니다.
테스캔 스펙트럼 CT는 테스캔 유니톰 XL 또는 그 제품인 CoreTOM 으로 제공되며 기존 설치에 추가 장착할 수 있습니다. 이 통합은 한 번의 클릭으로 스펙트럴에서 기존 방식으로 전환하고, 두 방식을 직접 일치시키며, 다양한 분석 도구를 제공하여 스펙트럴 CT 데이터를 최대한 활용할 수 있도록 합니다.
자세히 알아보려면 다음을 방문하세요. info.tescan.com/tescan-spectral-CT
웨슬리 드 보에버
TESCAN 마이크로 CT 제품 마케팅 매니저