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企業(yè)新聞

新一代XSight透鏡耦合相機(jī):250nm空間分辨引領(lǐng)科研突破之路

2024-11-01 13:50:20 unistar

“客戶需求驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)步!” 正是為了滿足客戶在高分辨率成像領(lǐng)域的迫切需求,我們的合作伙伴捷克RITE (Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o.) 再次突破X射線檢測(cè)技術(shù)的極限!正式推出了新一代Rigaku XSight X射線透鏡耦合相機(jī),空間分辨率從400 nm提升至250 nm!

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XSight相機(jī)采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),小巧緊湊,堅(jiān)固耐用,易操作易集成,從原材料的采購到生產(chǎn)及成品測(cè)試,均經(jīng)過嚴(yán)格把關(guān),確保其卓越性能。憑借其優(yōu)異的空間分辨率,XSight相機(jī)廣泛適用于微米及亞微米的X射線顯微成像、X射線顯微CT、X射線計(jì)量學(xué)等領(lǐng)域。

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Features

特點(diǎn)

1)緊湊堅(jiān)固的設(shè)計(jì),防止散射X射線干擾

XSight相機(jī)具有緊湊堅(jiān)固的機(jī)身,可以防止散射的x射線直接擊中傳感器,從而產(chǎn)生噪音。

2)可更換鏡頭單元 ,實(shí)現(xiàn)250 nm-6 μm空間分辨

XSight相機(jī)機(jī)身最多可以使用五個(gè)XSight Micron LC Lens Unit鏡頭單元,每個(gè)鏡頭單元都具備特定的視場(chǎng)和分辨率,可以通過卡口實(shí)現(xiàn)快速更換。使得XSight相機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)250 nm至6 μm的真實(shí)空間分辨率(實(shí)測(cè)圖如下)。

3)安裝和操作簡(jiǎn)便

一體化設(shè)計(jì),易于安裝和操作。相機(jī)可使用相機(jī)機(jī)身底部的 M6 螺紋輕松安裝至用戶平臺(tái),無需額外的電子設(shè)備箱或水冷卻器,只需將USB3.0數(shù)據(jù)線插入計(jì)算機(jī)即可開始拍攝圖像!并且提供簡(jiǎn)單易操作的軟件,集成多種基本應(yīng)用。

4)可提供真空版本,光譜范圍可擴(kuò)展到EUV能段

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Parameters

規(guī)格參數(shù)

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Applications

應(yīng)用示例

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上左為螞蟻腿的CT圖片;上右為染色神經(jīng)元的成像圖片(由Tim Salditt教授提供);下方圖例為種子的細(xì)胞結(jié)構(gòu)(由Ulla Neumann博士提供)


Application

XSight相機(jī)的發(fā)展歷史


Projects

XSight相機(jī)近期交付

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左圖為美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,右圖為瑞典隆德大學(xué)

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眾星小課堂:

如何測(cè)試X射線相機(jī)分辨率?

01

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傾斜刃邊法

傾斜刃邊法(Slanted Edge Method)是一種常用的相機(jī)空間分辨率測(cè)量方法,主要用于評(píng)估成像系統(tǒng)的空間分辨能力。測(cè)試過程如下:首先,使用相機(jī)照射一個(gè)銳利的邊緣目標(biāo),如金屬,通過捕獲的圖像獲得邊緣擴(kuò)展函數(shù)(ESF),進(jìn)而計(jì)算線擴(kuò)展函數(shù)(LSF)和調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)。LSF的半高全寬(FWHM)即為該相機(jī)當(dāng)前的空間分辨率。由于測(cè)量的目標(biāo)是相機(jī)的分辨率,因此需要盡量排除X射線源和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)果的影響。如下圖:

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因?yàn)樯渚€源始終存在焦斑寬度a,導(dǎo)致物點(diǎn)在成像面上的投影為一個(gè)拓展斑,成像分辨率下降,因此應(yīng)該選用盡量小焦斑的X射線源,如微焦點(diǎn)X射線源,并且將刀邊樣品盡量貼近相機(jī),使系統(tǒng)放大倍率為1,并傾斜于相機(jī)像素放置,用相機(jī)拍攝刀邊的圖像,確保邊緣清晰可見。如下圖:

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選擇視場(chǎng)中心位置進(jìn)行計(jì)算ESF,方法為在所選位置繪制一條垂直或水平的剖面線,并根據(jù)該線提取對(duì)應(yīng)的灰度值,生成灰度剖面曲線,構(gòu)建ESF函數(shù),以表示系統(tǒng)對(duì)邊緣的響應(yīng)。

接下來,對(duì)ESF函數(shù)進(jìn)行微分,可以得到線擴(kuò)展函數(shù)(LSF)。接著對(duì)LSF進(jìn)行洛倫茲擬合,即可計(jì)算出半高全寬(FWHM),這便是相機(jī)的空間分辨率。如果進(jìn)一步對(duì)LSF進(jìn)行傅里葉變換,就可以得到該相機(jī)對(duì)空間頻率的響應(yīng),即MTF。如下圖:

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02

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分辨率測(cè)試卡

使用分辨率測(cè)試卡測(cè)試相機(jī)分辨率是一種更為直接的方法,優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)單,可直觀地評(píng)估分辨率,觀察相機(jī)得到的圖像能清晰分辨測(cè)試卡上的線對(duì)。但測(cè)試卡有一個(gè)明確定義的結(jié)構(gòu)分布,只能評(píng)估測(cè)試卡上所列的圖案尺寸。

需要注意的是與傾斜刃邊法相同,需要使用微焦點(diǎn)X射線源,并且將分辨率測(cè)試卡放置在源和相機(jī)之間,并貼近相機(jī)。然后將三者對(duì)齊,保持需要成像的圖案位于相機(jī)靶面中心,設(shè)定相機(jī)的曝光參數(shù)并進(jìn)行X射線照射,獲取圖像后分析測(cè)試卡上的線條或圖案。

分辨率測(cè)試卡與光路圖如下:

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使用分辨率測(cè)試卡對(duì)XSight Micron LC 0540 sCMOS相機(jī)(老款)進(jìn)行實(shí)測(cè),相機(jī)分辨率為0.8 μm,其實(shí)測(cè)圖與線剖面圖如下:

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關(guān)于RITE

Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o. (下簡(jiǎn)稱“RITE”)于2008年在捷克首都布拉格成立 ,配有多個(gè)專業(yè)的X射線實(shí)驗(yàn)室,RITE前身卻在業(yè)內(nèi)有著超過50年的發(fā)展歷史。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始成員來自捷克科學(xué)院捷克理工大學(xué),參與了多項(xiàng)(原)捷克斯洛伐克空間探測(cè)項(xiàng)目,是目前捷克X射線光學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)先研究學(xué)者。憑借自身在X射線、極紫外光學(xué)領(lǐng)域多年的積累,RITE秉承著開放合作的理念,向全球的工業(yè)客戶、實(shí)驗(yàn)室科研用戶提供標(biāo)準(zhǔn)或定制型 EUV/X-RAY光學(xué)鏡片和高分辨X射線相機(jī)等

北京眾星聯(lián)恒科技有限公司作為捷克RITE公司中國(guó)區(qū)授權(quán)總代理商,為中國(guó)客戶提供RITE所有產(chǎn)品的售前咨詢,銷售及售后服務(wù)。我司始終致力于為廣大科研用戶提供專業(yè)的EUV、X射線產(chǎn)品及解決方案。如果您有任何問題,歡迎聯(lián)系我們進(jìn)行交流和探討。


參考文獻(xiàn)

[1] 邵軍明,路宏年,候濤.射束有效寬度與成像系統(tǒng)MTF關(guān)系的研究[J].光學(xué)技術(shù),2003,(02):242-244.

[2] 李鐵成,陶小平,馮華君,等.基于傾斜刃邊法的調(diào)制傳遞函數(shù)計(jì)算及圖像復(fù)原[J].光學(xué)學(xué)報(bào),2010,30(10):2891-2897.

[3] Seely J F, Hudson L T, Glover J L, et al. Ultra-thin curved transmission crystals for high resolving power (up to E/ΔE= 6300) x-ray spectroscopy in the 6–13 keV energy range[J]. Optics Letters, 2014, 39(24): 6839-6842.



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