ZEISS Xradia 515 Versa for the APAC Region

画期的な柔軟性を備えた3Dサブミクロンイメージングシステム

ZEISS Xradia 510 Versa

3Dイメージングおよびin-situ/4D研究用X線顕微鏡で、分解能1ミクロンの壁を突破

高分解能と高コントラスト、様々な作動距離に対応可能な柔軟性で、皆様の研究室で行われている非破壊イメージングの拡張性を高めます。

2段階拡大技術を用いたresolution at a distance(RaaD)機能を搭載。幾何学的倍率への依存度を減らし、長い作動距離でもサブミクロンの分解能を維持します。

Highlights

X線源からの作動距離はミリメートル単位からセンチメートル単位のような長距離にも対応。様々なサイズの試料に適する多様性を発揮します。
 
  • 高度な吸収コントラストと革新的な位相コントラストを備え、ソフトマテリアルや低Z材料の3Dイメージングが可能
  • 長作動距離に柔軟に対応することで、マイクロCTの限界を超えた、世界をリードする分解能を実現
  • さまざまなサイズの試料を、サブミクロンのスケールで可視化
  • 従来の非破壊イメージングin situ / 4Dソリューションによって拡張
  • 実環境に似た制御環境下で、材料を経時的に測定
  • 高画質のスループット

Application Examples

ZEISS Xradia 515 Versa

Materials Research / 材料研究

代表的な課題とアプリケーション
  • 軽元素からなる複合材料のクラックの可視化、または鋼の空隙率の測定
  • 引張、圧縮、ガス、酸化、湿潤、温度変化などのさまざまな条件下でイメージングを行えるのでin-situ研究を実行するのに最適
  • 真空やイオンビームに適さない材料のイメージング
  • 光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡(SEM)、原子間力顕微鏡(AFM)などの2D表面イメージングでは観察できない、内部に存在する微細構造の観察
  • 長作動距離でも分解能を維持できるRaaD機能によりin-situ装置のスペースを確保し、様々なサイズや形状の試料のin-situイメージングが可能
  • X線の非破壊的な性質を利用して、さまざまな条件が及ぼす経時的変化を解明
PEFC
固体高分子燃料電池(PEFC)

Application Video

粉末ステンレススチールの焼結体


非破壊3Dイメージングは、3Dプリントの開発に不可欠です。粉末ステンレススチールをレーザーで焼結し、ZEISS XradiaVersaを使ってイメージングしました。3Dデータセットから、未焼結の固相を仮想的にセグメント化し、体積を定量化しました。X線顕微鏡(XRM)は、試料に損傷を与えることなく、内部トモグラフィを行い、仮想断面を観察することもできます。試料提供:NIST。

Life Sciences / ライフサイエンス

代表的な課題とアプリケーション
 
  • 仮想的に組織学を行い、細胞および細胞内の特徴を可視化
  • 細胞および細胞内構造の高分解能、高コントラストの画像を使用して、発生生物学における視野を拡大
  • 脳や大型骨などの大きな全体試料のイメージング
  • 未染色組織および染色組織の高分解能と高コントラストの実現
  • 硬組織と軟組織、および生物微細構造の研究
Dental implant © Sunita Ho, UCSF, California
歯科インプラント

Raw Materials / 原材料

代表的な課題とアプリケーション
  • コアプラグスケールで不均一性の特性評価を行い、細孔構造を定量化
  • 流体フローの測定と、集合組織の分析で、寸法分類を解明
  • 炭素隔離効果の研究
  • 高度な選鉱プロセス:尾鉱の分析による、選鉱効果の最大化。 熱力学的浸出研究の実施。 鉄鉱石ペレットなどの鉱業製品のQA / QC分析の実行
  • 最も正確な3Dサブミクロンイメージングのメリットを利用した、デジタル岩石シミュレーション、in situ混相流体フロー研究、3D鉱物学、および回折コントラストトモグラフィー(LabDCT)
  • 大型(4インチコア)試料の、高スループットのマルチスケールイメージング、特徴判定、およびモデリング
Shale heterogeneity
頁岩(けつがん)の異性分混交の様子

Electronics / エレクトロニクス

代表的な課題とアプリケーション
 
  • 全体パッケージの非破壊サブミクロンイメージングにより欠陥箇所の特定や特性評価を実施、プロセス開発の最適化と故障解析が可能
  • 試料内部に存在する特徴の3次元測定、パッケージの信頼性研究
  • 高分解能かつ非破壊である3Dサブミクロンイメージングのメリットを利用し、断面加工法を補完または置換
  • デバイスを破壊することなく高スループットでマイクロスキャン可能なため、単一のワークフローで作業を効率化
  • 非破壊のscout-and-zoom機能を用いて、モジュールからパッケージ、インターコネクトまでサブミクロンイメージングし、欠陥の位置特定と特性評価を素早く実施
Flip chip bumps
Flip chip bumps

Accessories

ZEISS Advanced Reconstruction Toolbox

これまでにない高コントラストで全てを明らかに

ZEISS Advanced Reconstruction Toolbox

これまでにない高コントラストで全てを明らかに

人口知能とは
図をクリックして拡大し、詳細をご覧ください
人口知能とは
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Advanced Reconstructionツールボックス(ART)により、お使いのZEISS Xradia 3D X線顕微鏡(XRM)やマイクロCTに、人工知能(AI)駆動の高度な再構成テクノロジーを導入することができます。X線物理学と多様なアプリケーションへの深い知見を活かして、新しい革新的な方法で、難度の高いイメージングの課題を解決します。

ARTの独自モジュールであるOptiRecon、DeepRecon、PhaseEvolveを使うことで、分解能を犠牲にすることなく、データの取得や再構成をスピードアップさせて画像品質を向上させることができます。

Advanced Reconstructionツールボックスでできること

  • データ収集・分析機能の向上により、正確で迅速な意思決定が可能
  • 画質が大幅に向上
  • さまざまな試料に対し、優れた内部断層撮影と高いスループットを実現
  • コントラスト-ノイズ比を改善し、微妙な差異を明確に
  • 繰り返し撮影ではイメージング速度がさらに向上

ZEISS Xradia 620 VersaとDeepRecon Proを使用して取得した、カメラレンズの3D X線データセット。

ZEISS Advanced Reconstruction Toolbox

より良い画質、より高いスループット

Advanced Reconstruction Toolbox(高度再構成ツールボックス)は、お使いのZEISS Xradia 3D X線顕微鏡で高度な再構成テクノロジーにアクセスすることができる、革新的なプラットフォームです。この独自のモジュールはX線物理学とお客様のアプリケーションへの深い理解を最大限活用し、新しい革新的な方法で困難なイメージング課題を解決します。

X線顕微鏡のこの最新の技術的進歩の成果については、次のような事柄があります。

ZEISS DeepRecon Proなら、深層学習テクノロジーに関する知識がなくても、分かりやすく、シンプルかつ効率的な方法で、AIとディープニューラルネットワークテクノロジーを利用して、X線断層撮影の精度を向上させることができます。[...] これは、長い露光時間が求められる、in situ流体-岩石相互作用実験に必要なスキャン時間の短縮につながります。

Dr. Markus Ohl | X線顕微鏡 | EPOS-NL MINT | Utrecht University, NL

ZEISS Recon Pro & Customによる深層学習テクノロジーを用いた再構成

再構成テクノロジーでデータ取得をスピードアップ

DeepReconテクノロジーは、DeepRecon Proと、 DeepRecon Customの2つに搭載されており、どちらもAIを活用して画質と速度を向上させます。 長い作動距離における分解能(Resolution at a Distance, RaaD)を犠牲にすることなくスループットを向上させ、 あるいは同じ投影枚数において画質の向上を可能します。

DeepRecon Proを使用してセラミックスマトリックス複合材(CMC)試料のスループットを向上させた例。画質を損なうことなく10倍のスループット向上を実現。これにより、in situ試験において、時間分解能が大幅に改善。左:標準的な再構成(FDK):スキャン時間9時間(投影数3,001)。中央:標準的な再構成(FDK):スキャン時間53分(投影数301)。右:DeepRecon Pro:スキャン時間53分(投影数301)。

多くのメリット

  • DeepRecon Proを使用すれば、幅広いアプリケーションで優れたスループットと画質を実現可能
  • コントラスト/ノイズ比を改善することで、試料の画像の微妙な差異を明らかに
  • 繰り返しの撮影ワークフローを必要とする試料のデータ取得速度が最大10倍
  • 繰り返し測定に加えて、1回だけの測定でもDeepRecon Proを応用可能
  • 使いやすいインターフェイスを介して、新しい機械学習ネットワークモデルをお客様ご自身で作成できます
  • DeepRecon Proに機械学習の専門知識は不要で、初心者ユーザーでもすぐに使用可能
  • ZEISS DeepRecon Customは、繰り返し測定を行うアプリケーションのXRMパフォーマンスをDeepRecon Pro以上に向上させることを特に目的としています。
  • ZEISSはユーザーと緊密に連携し、繰り返し測定におけるニーズに的確に対応するカスタムのネットワークモデルを開発しています。

アプリケーション例

セラミックマトリックス複合材(CMC)- スループットが10倍に向上

画質を損なうことなく、スループットが10倍に向上します。

スマートウォッチのバッテリー - スループットが4倍に向上

カソード粒子の細部を維持しながら、スループットが4倍に向上。

Smartwatch Battery - Image Quality Improvement

Enhanced image quality to see low contrast graphite particles

21700円筒形セルバッテリー - スループットが8倍に向上

同等の画質でスループットが8倍に向上

2.5D半導体インターポーザーパッケージ – スループットが4倍に向上

1 µmの亀裂が観察できるままでスループットが4倍に向上

2.5D Semiconductor Interposer Package – Improved Image Quality

Improved image quality with same scan time.

Sandstone Core - スループットが6倍に向上

砂岩コアのイメージングでは、画質の向上とイメージングアーチファクトの低減によってスループットが6倍に向上することで、より正確なセグメンテーション、定量化、シミュレーションが可能に。

ZEISS OptiRecon

同等の結果を、4倍の速さで

ZEISS OptiReconは逐次近似再構成法により、画質を最適化しつつスループットを大幅に向上させます。

  • 最大4倍速い測定時間で同等の画質を達成します。もしくは、同じ撮影時間で画質向上を可能とします。
  • さまざまな試料に対し、優れた内部断層撮影や高いスループットを実現します。
電子部品を計測したワークフロー。
電子部品を計測したワークフロー。スマホカメラのレンズにおける組み付けの問題を、4倍の速度で解析できます。左:標準的な再構成:スキャン時間90分(投影数1200) 中央:標準的な再構成:スキャン時間22分(投影数300) 右:OptiRecon:スキャン時間22分(投影数300)
携帯電話カメラモジュール。同等の画質でスループットが4倍に向上。
携帯電話カメラモジュール。同等の画質でスループットが4倍に向上。

左右にスライドして見比べてください:

Standard Reconstruction #300Zoom OptiRecon #300Zoom
標準的な再構成
OptiRecon

コントラストを改善するZEISS PhaseEvolve

低密度の試料や高解像度のデータセットでは、
位相効果によって界面にフリンジアーチファクトが現れ、材料間のコントラストの分離が難しくなる場合があります。

  • 後処理再構成アルゴリズムであるPhaseEvolveを使用すると、画像のコントラストを高めることができます。
  • 再構成データのコントラストを向上させることで、より良いセグメンテーションが可能となり、さらに精度の高い解析を行うことができます。

右の画像は、PhaseEvolveを医薬品粉末試料に使用した例です。高分解能または低kVイメージングでは、位相差アーチファクトによって、固有の材料コントラストが不明瞭になることがあります。PhaseEvolveは、位相フリンジを効果的に除去して、画像のコントラストを高め、セグメンテーション結果を改善します。

Standard reconstruction PhaseEvolve applied reconstruction
標準の再構成
PhaseEvolve適用後

9月7日に開催されるAZOウェビナーに登録

AI駆動の再構成テクノロジーは、次世代のXRMイメージングを可能にし、
スループットを向上させ、画質を向上させます
ご不明点や、お手持ちの3DX線顕微鏡の
高度再構成技術のアップグレード方法については

以下のフォームにご入力の上、ご送信ください。
可能な限り早急にご連絡を差し上げます。

オートローダー

試料の取り扱いの効率性が向上

Autoloader option enables you to program up to 70 samples at a time to run sequentially.
オートローダーオプションを使えば、一度に最大70個の試料の測定をプログラミングし、順次実行することができます。

ZEISS Xradia Versaシリーズのすべての機器で利用可能なオプションのオートローダーを使えば、機器の稼働率を最大化することができます。複数の試料をキューに入れることで、試料入れ替えの手間を減らし、生産性を向上します。最大14基のステーションは最大70個の試料に対応でき、夜間あるいは数日にわたって測定を実行するように設定できます。前例がないほど機械的な安定性が担保されているので、大量の類似試料の定量的反復スキャンを行うことができます。

広視野モード

大型の試料を自由にイメージング

Image large samples with Wide Field Mode such as this 6” stereo speaker.
広視野モード(WFM)を使えば、上の画像の6インチステレオスピーカーなどのような大型の試料をイメージングすることができます。

広視野モード(WFM)を使えば、横方向の視野を拡張してイメージングすることができます。横方向の視野を拡張すると、大型の試料に対して通常の3倍の大きさの3Dボリュームをイメージングするか、または標準的な視野よりもボクセル密度を上げてイメージングすることができます。XradiaVersaシステムはすべて、0.4倍の対物レンズで広視野モード(WFM)に対応しています。Xradia 620 Versaシステムは、4倍の対物レンズのWFMにも対応可能です。WFMを垂直ステッチと組み合わせると、より大きな試料を優れた分解能でイメージングすることができます。

Software

Simple Control System を使って効率的なワークフローを構築

関心領域を簡単に見つけ出し、Scout-and-Scan Control System 内でスキャンパラメータを指定します。ユーザーの多い共通設備では、使いやすいシステムがメリットを発揮します。

さまざまなメリット:

  • 試料観察用内部カメラ
  • レシピ管理(セット、保存、呼び出し)
  • マルチエネルギー
  • オートローダーオプションを用いた多サンプル処理
  • マウスクリックするだけのマイクロポジショニング機能
Scout-and-Scan Control System
Scout-and-Scan Control System
Lithium-ion Battery
Lithium-ion Battery

Visualization and Analysis Software

ZEISSがお勧めするビジュアリゼーション&解析ソフトウェア Dragonfly Pro (Object Research Systems /ORS製)
X線、FIB-SEM、SEM、およびヘリウムイオン顕微鏡検査などを含む、さまざまなテクノロジーを用いて取得された 3D データのための、分析およびビジュアリゼーション向け上級ソフトウェアです。
Visual SI Advanced の後継である Dragonfly Pro は、鮮明度の高いビジュアリゼーション技術および業界をリードするグラフィックを提供します。Dragonfly Pro は、使いやすい Python scripting を用いたカスタマイズに対応。これによってユーザーは、その3Dデータの後処理環境およびワークフローを完璧にコントロールすることができます。

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Downloads

ZEISS Xradia 515 Versa

The workhorse foryour research facility.

ページ: 25
ファイルサイズ: 13552 kB

ZEISS Xradia 515 Versa3D X-ray Microscope

Class-leading resolution at a distance.

ページ: 2
ファイルサイズ: 1075 kB

ZEISS Xradia 515 Versa3D X-ray Microscope

Non-destructive imaging for advanced packaging.

ページ: 2
ファイルサイズ: 1129 kB

ZEISS Xradia 515 Versa

3D X 線イメージングの境界線を押し広げる

ページ: 8
ファイルサイズ: 776 kB

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