原位成像儀,特別是原位CT技術(shù),能夠非破壞性地獲取巖石內(nèi)部的三維結(jié)構(gòu)信息。這種技術(shù)以微米級分辨率揭示巖石內(nèi)部各部位裂紋的空間位置及其萌生、擴(kuò)展、貫通演化的過程,有助于更真實(shí)地了解巖石的特性。通過原位CT掃描,研究人員可以觀察巖石在加載溫度場、載荷等原位環(huán)境下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化,將材料內(nèi)部的損傷演化過程三維可視化。這對于理解巖石的破壞機(jī)制、評估巖石的力學(xué)性質(zhì)具有重要意義。原位CT技術(shù)能夠模擬高溫(如2000℃)、高載荷(如8.5T)等極端服役工況,幫助研究人員深入了解巖石在極端條件下的力學(xué)行為。這種能力為地質(zhì)巖石力學(xué)的研究提供了獨(dú)特的洞察力和監(jiān)測手段。通過實(shí)時(shí)CT掃描,研究人員可以分析巖石在真三軸應(yīng)力環(huán)境下的壓縮破裂過程,揭示巖石內(nèi)部裂隙的擴(kuò)展演化規(guī)律,從而更深入地理解巖石的破裂演化機(jī)理。原位成像儀的成像速度快,能夠在短時(shí)間內(nèi)捕捉到樣品內(nèi)部的動態(tài)變化。水生物監(jiān)測PlanktonScope系列監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)
原位成像技術(shù)可用于分析材料表面的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)。在能源領(lǐng)域,這有助于研究人員了解材料在特定環(huán)境下的穩(wěn)定性和反應(yīng)性,為新型材料的開發(fā)和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。在環(huán)境催化領(lǐng)域,原位成像技術(shù)被廣泛應(yīng)用于催化劑的研究。通過實(shí)時(shí)觀察催化劑在反應(yīng)過程中的形態(tài)變化和活性位點(diǎn)的分布,可以深入了解催化劑的催化機(jī)理和性能表現(xiàn),為催化劑的優(yōu)化和改進(jìn)提供指導(dǎo)。除了電池研究外,原位成像技術(shù)還可用于其他能源轉(zhuǎn)換與儲存技術(shù)的研究,如太陽能電池、超級電容器等。通過實(shí)時(shí)觀察這些設(shè)備在工作狀態(tài)下的內(nèi)部反應(yīng)和性能變化,可以為其性能提升和優(yōu)化提供有力支持。海生物分類識別PlanktonScope系列成像儀原位成像儀在實(shí)驗(yàn)中默默記錄,讓化學(xué)反應(yīng)的歷程清晰地呈現(xiàn)眼前。
圖像生成是原位成像技術(shù)的終環(huán)節(jié)。它通過將處理后的信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化的圖像,為研究人員提供直觀、準(zhǔn)確的觀察結(jié)果。圖像生成的過程通常包括圖像增強(qiáng)、圖像分析和圖像顯示等步驟。圖像增強(qiáng)是通過一系列算法和技術(shù),提高圖像的對比度和清晰度,使圖像中的細(xì)節(jié)更加清晰可辨。常見的圖像增強(qiáng)方法包括直方圖均衡化、圖像銳化和噪聲去除等。圖像分析是對圖像中的信息進(jìn)行提取和量化的過程。通過圖像分析,可以獲取樣品的尺寸、形狀、分布以及動態(tài)變化等定量信息。常見的圖像分析方法包括邊緣檢測、形態(tài)學(xué)處理、紋理分析等。圖像顯示是將處理后的圖像呈現(xiàn)在顯示屏或打印紙上的過程。通過圖像顯示,研究人員可以直觀地觀察樣品的微觀結(jié)構(gòu)和動態(tài)變化。圖像顯示的質(zhì)量取決于顯示屏的分辨率、色彩還原度和亮度等參數(shù)。
在半導(dǎo)體制造過程中,材料的晶體結(jié)構(gòu)對器件性能至關(guān)重要。原位成像儀能夠觀察半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu),包括晶格缺陷、晶界和界面等,為材料的選擇和優(yōu)化提供依據(jù)。在熱處理、沉積等工藝步驟中,半導(dǎo)體材料會發(fā)生相變。原位成像儀可以實(shí)時(shí)記錄這些相變過程,揭示相變機(jī)制,為工藝參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化提供指導(dǎo)。在薄膜沉積過程中,薄膜的厚度和均勻性對器件性能有直接影響。原位成像儀可以實(shí)時(shí)監(jiān)測薄膜的沉積過程,確保薄膜的厚度和均勻性符合設(shè)計(jì)要求。對于多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件,原位成像儀可以逐層分析各層的厚度、界面質(zhì)量和材料特性,為器件的設(shè)計(jì)和制造提供重要信息。水下原位成像儀具有高度的可靠性和耐用性,能夠在惡劣的水下環(huán)境中長期工作。
研究團(tuán)隊(duì)在大亞灣海域進(jìn)行了長期海試,成功獲取了浮游生物豐度變化的時(shí)間序列數(shù)據(jù),并觀測到了浮游動物的晝夜垂直遷徙現(xiàn)象、優(yōu)勢種的動態(tài)變化,以及大亞灣海域記錄的尖筆帽螺暴發(fā)事件。這些成果表明,該成像系統(tǒng)能夠提供較全及時(shí)的浮游生物監(jiān)測信息,有望成為海洋浮標(biāo)觀測平臺的一種新工具。
原位成像儀的發(fā)展為海洋生態(tài)研究提供了一種新的觀測手段。它不但能夠提供連續(xù)、實(shí)時(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù),還能夠減少人為干擾,提高觀測的準(zhǔn)確性和可靠性。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展,原位成像儀將在未來的海洋科學(xué)研究和環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮越來越重要的作用。 水下原位成像儀的應(yīng)用不僅限于科學(xué)研究,還可以用于海洋資源勘探、環(huán)境監(jiān)測和水下工程等領(lǐng)域。多時(shí)空尺度原位成像儀大概多少錢
原位成像儀在疾病研究中,原位監(jiān)測病變組織的細(xì)微變化。水生物監(jiān)測PlanktonScope系列監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)
原位成像儀能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)地監(jiān)測海洋中的浮游生物,包括浮游植物和浮游動物。這些微小生物雖然個(gè)體小,但對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響巨大。通過原位成像技術(shù),可以獲取浮游生物的高清圖像,進(jìn)而分析它們的種類、數(shù)量、分布和遷徙等信息。例如,中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研制的海洋浮游生物原位成像儀系統(tǒng),能夠在水下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的真彩色攝影,并支持不同的放大倍率,覆蓋了從微米級到厘米級不同大小的浮游生物體長范圍。該系統(tǒng)已在大亞灣海域進(jìn)行了長期海試,并成功應(yīng)用于浮游生物的監(jiān)測和研究。水生物監(jiān)測PlanktonScope系列監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)