Możliwości pomiarowe

Materiały

Nanotom S wyposażony jest w lampę rentgenowską o mocy 57W zasilaną napięciem do 180kV. Pozwala to na pomiary szerokiego spektrum materiałów od miękkich tkanek biologicznych po metale i ich stopy. Maksymalny rozmiar próbki, dla którego można jeszcze uzyskać prawidłową rekonstrukcję wnętrza zależy od zdolności absorpcyjnych materiału. W przypadku materiałów słabo pochłaniających, próbki mogą mieć rozmiary rzędu 10cm. Dla mocno pochłaniających metali (stal, tytan) grubość próbki powinna się mieścić w zakresie od kilku do kilkudziesięciu milimetrów w zależności od powiększenia jakie chcemy uzyskać.
Możliwy jest również pomiar próbek bardzo silnie pochłaniających. W takim przypadku nie rekonstruuje się wnętrza próbki, a jedynie jej powierzchnię. Nanotomograf pełni wówczas rolę podobną do skanera 3D.

Maksymalne rozmiary próbek

Urządzenie pozwala na pomiar próbek o maksymalnych rozmiarach około 10cm x 10cm x 12cm. Rozmiar próbki wpływa jednak na powiększenie jakie można uzyskać. Im większa próbka tym mniejsze powiększenie. Dla próbek o rozmiarach pojedynczych milimetrów można uzyskiwać stukrotne powiększenia. Dla próbek zbliżonych do rozmiarów maksymalnych powiększenie wyniesie około 1,6 raza.

Tryby pomiaru

Możliwe są trzy tryby pomiaru próbki w zależności od jej rozmiarów oraz powiększenia (rozdzielczości) jakie chcemy uzyskać. Próbka może się w całości mieścić w wiązce (przypadek A na rysunku poniżej) i jest to najlepsza sytuacja z punktu widzenia rekonstrukcji. Próbka może nie mieścić się w wiązce, ale możliwy jest jej pełen obrót (przypadek B) oraz sytuacja kiedy próbka nie mieści się w całości w wiązce, a jej odległość od lampy lub detektora jest na tyle mała, że nie można wykonać pełnego obrotu (przypadek C). W tej ostatniej sytuacji, choć najmniej korzystnej, również możliwe jest wykonanie rekonstrukcji choć jej jakość może być gorsza niż w przypadku A.

Rozdzielczość i wykrywalność szczegółów

W opisie mikro i nano tomografów często podaje się dwie wielkości charakteryzujące możliwości urządzenia: rozdzielczość (ang. resolution) oraz wykrywalność szczegółów (ang. detail detectibility). Rozdzielczość odpowiada bezpośrednio najmniejszej wielkości woksela jaką jest w stanie zarejestrować dane urządzenie. Oznacza to, że wszystkie struktury próbki o rozmiarach większych od jego rozdzielczości powinny być prawidłowo odtworzone. Wykrywalność szczegółów określa natomiast rozmiary najmniejszej struktury, której obecność zostanie zarejestrowana, chociaż jej kształt nie będzie precyzyjnie odtworzony.

Nanotom S osiąga rozdzielczość na poziomie 500nm oraz wykrywalność szczegółów na poziomie 200nm.

Rozmiar próbki, rozdzielczość pomiaru i wielkość pliku

Istotnym zagadnieniem przy planowaniu precyzyjnych pomiarów mikro i nano tomograficznych są rozmiary plików z danymi. Zawsze należy zadbać o właściwe proporcje między rozmiarem próbki oraz rozdzielczością (powiększeniem) tak, aby możliwe było później wczytanie do posiadanego komputera wyników pomiarów. Poniższa tabela przedstawia typowe rozmiary surowych danych w zależności od rozdzielczości i wielkości próbki. Podane wartości wyliczono przy założeniu, że próbka ma kształt sześcianu o boku podanym w lewej kolumnie tabeli. W przypadku próbek większych lub mniejszych należy odpowiednio przemnożyć wartości z tabeli. Rzeczywiste rozmiary pliku z danymi są od kilku do kilkunastu procent większe w zależności od formatu zapisu.