ナノトモグラフィー

ナノトモグラフィーは、関連するモダリティであるトモグラフィーやマイクロトモグラフィーと同様に、X線を使用して3Dオブジェクトの断面を作成し、後で非破壊検査を適用して元のモデルを破壊することなく仮想モデルを再作成するために使用できます。ナノという用語は、断面のピクセルサイズがナノメートルの範囲であることを示すために使用されます。

ナノCTビームラインは、2000年代初頭から、アルゴンヌ国立研究所のAdvanced Photon Source、^[1] SPring-8、^[2] ESRF ^{[3]などの第3世代シンクロトロン放射光施設に建設されてきました。これらは、Startdustミッションで持ち帰られた彗星サンプル、}^[4]リチウムイオン電池の機械的劣化、^[5]統合失調症の脳のニューロン変形など、さまざまな3次元可視化研究に応用されています。^[6]

ナノCTスキャナの開発研究は盛んに行われているが、現在市販されているものはごくわずかである。SkyScan-2011 ^{[7] は、} 1ピクセルあたり約150～250ナノメートルの範囲をカバーし、解像度は400nm、視野角（FOV）は200マイクロメートルである。Xradia nanoXCT ^[8]は、空間解像度が50nm以上、FOVは16マイクロメートルである。^[9]

ゲント大学では、UGCTチームが市販の部品をベースにしたナノCTスキャナーを開発しました。UGCT施設は、大学、研究所、産業界の科学者が利用できるオープンナノCT施設です。^[10]

参考文献

^ De Andrade, V、Deriy, A、Wojcik, MJ、Gürsoy, D、Shu, D、Fezzaa, K、および De Carlo, F. (2016) 「高度な光子源におけるナノスケール 3D イメージング」、SPIE ニュースルーム DOI: 10.1117/2.1201604.006461。
^ Takeuchi, A, Uesugi, K, Takano, H, and Suzuki, Y (2002)「硬X線イメージングマイクロトモグラフィーによるサブマイクロメートル解像度の3次元イメージング」、Rev. Sci. Instrum. 73, 4246 DOI:10.1063/1.1515385。
^ Schroer, CG、Meyer, J、Kuhlmann, M、Benner, B、Günzler, TF、Lengeler, B、Rau, C、Weitkamp, T、Snigirev, A および Snigireva, I. (2002)「屈折レンズを備えた硬質 X 線顕微鏡に基づくナノトモグラフィー」、Appl. Phys. Lett. 81、1527、DOI:10.1063/1.1501451。
^ Flynn, GJ et al. (2006)「スターダストが収集した彗星81P/ワイルド2サンプルの元素組成」、Science 314、1731-1735 DOI:10.1126/science.1136141。
^ Müller, S, Pietsch, P, Brandt, B, Baade, P, De Andrade, V, De Carlo, F, および Wood, V. (2018)「ナノスケールイメージングに基づくリチウムイオン電池の機械的劣化の定量化とモデリング」、Nat. Commun. 9, 2340 DOI:10.1038/s41467-018-04477-1。
^ Mizutani, R et al. (2019)「統合失調症における神経突起の3次元的変化」Transl. Psychiatry 9, 85 DOI:10.1038/s41398-019-0427-4。
^ スカイスキャン-2011
^ エックスラジアナノXCT
^ Tkachuk, A, Duewer, F, Cui, H, Feser, M, Wang, S および Yun, W (2007)「Cu 回転陽極 X 線源を使用した 8 keV の Zernike 位相コントラストモードでの 50 nm 解像度の X 線コンピューター断層撮影」、Z. Kristallogr. 222. pp. 650-655
^ UGCTウェブサイト

[1] De Andrade, V、Deriy, A、Wojcik, MJ、Gürsoy, D、Shu, D、Fezzaa, K、および De Carlo, F. (2016) 「高度な光子源におけるナノスケール 3D イメージング」、SPIE ニュースルーム DOI: 10.1117/2.1201604.006461。

[2] Takeuchi, A, Uesugi, K, Takano, H, and Suzuki, Y (2002)「硬X線イメージングマイクロトモグラフィーによるサブマイクロメートル解像度の3次元イメージング」、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 および Snigireva, I. (2002)「屈折レンズを備えた硬質 X 線顕微鏡に基づくナノトモグラフィー」、Appl. Phys. Lett. 81、1527、DOI:10.1063/1.1501451。

[4] Flynn, GJ et al. (2006)「スターダストが収集した彗星81P/ワイルド2サンプルの元素組成」、Science 314、1731-1735 DOI:10.1126/science.1136141。

[5] Müller, S, Pietsch, P, Brandt, B, Baade, P, De Andrade, V, De Carlo, F, および Wood, V. (2018)「ナノスケールイメージングに基づくリチウムイオン電池の機械的劣化の定量化とモデリング」、Nat. Commun. 9, 2340 DOI:10.1038/s41467-018-04477-1。

[6] Mizutani, R et al. (2019)「統合失調症における神経突起の3次元的変化」Transl. Psychiatry 9, 85 DOI:10.1038/s41398-019-0427-4。

[7] スカイスキャン-2011

[8] エックスラジアナノXCT

[9] Tkachuk, A, Duewer, F, Cui, H, Feser, M, Wang, S および Yun, W (2007)「Cu 回転陽極 X 線源を使用した 8 keV の Zernike 位相コントラストモードでの 50 nm 解像度の X 線コンピューター断層撮影」、Z. Kristallogr. 222. pp. 650-655

[10] UGCTウェブサイト