Das Natural History Museum (NHM) in London ist eines der wenigen Museen der Welt, die das Röntgen-CT-Scannen von Präparaten automatisieren. Vor kurzem hat es seinen zweiten CT-Scanner von Nikon Metrology erhalten. Das Unternehmen gehört der Nikon Corporation an, die über umfangreiche Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit und Beratung von Museen auf allen Kontinenten verfügt. Das neueste Nikon System XTH225 ST ist mit einem 10-Stationen-Proben-Autoloader ausgestattet, bei dem die Probengestelle in den Schrank geladen werden. Der eingebaute Manipulator des Systems kann die Proben dann automatisch auf den Scannertisch laden und wieder entnehmen. Ziel ist nicht nur die Unterstützung der Forscher in den zahlreichen Abteilungen und Disziplinen des Museums, sondern auch die Beschleunigung der zerstörungsfreien, nicht-invasiven Untersuchung und die Digitalisierung seiner umfangreichen Sammlungen, darunter Artefakte, Tiere, Pflanzen, Fossilien, Gestein und Meteoriten. Eine Reihe von Tierarten wird untersucht, um unter anderem ihre Skelette morphometrische zu vergleichen. Auf diese Weise ist es einfach, genaue und wiederholbare Ergebnisse für Computeranalysen zu erhalten. Bei den Untersuchungen werden evolutionäre Veränderungen erkannt, ohne dass menschliche Beobachtung zu Verzerrungen führen. So werden zum Beispiel Korallen (leben stationär, werden aber dennoch als Tiere eingestuft) routinemäßig im Rahmen von Studien zur globalen Erwärmung gescannt. Darüber hinaus wird der XTH225 ST von Kunden aus der Industrie für die zerstörungsfreie 3D-Analyse von Proben wie Akkus, Teilen aus der additiven Fertigung und Wabenstrukturen eingesetzt. Industrielle Anwendungen machen etwa 20 % des Durchsatzes dieses Systems aus und tragen zum Jahresumsatz des Museums bei. Der Datenerfassungsprozess beschleunigt die fortlaufende Bildgebung der Probensammlung des Museums, sodass die Datenbank schneller mit digitalisierten 3D-Modellen sowohl der äußeren als auch der inneren Merkmale der Proben bestückt werden kann.
Das Ergebnis ist, dass Informationen schneller mit Forschern, Restauratoren, Hochschulen, Unternehmen und der allgemeinen Öffentlichkeit auf der ganzen Welt geteilt werden können.
Die Möglichkeit, das automatische Einlegen von Gegenständen zum Scannen mit dem integrierten Handhabungsgerät durchzuführen, war ein wichtiger Faktor bei unserer Entscheidung für den Kauf dieses Mikro-CT-Scanners.
Dr. Vincent Fernandez, Leiter des Mikro-CT-Labors im Museum
„Wir wissen auch, wie wichtig die Zuverlässigkeit der Geräte und ihre Bildqualität sind. Das System des Museums läuft oft rund um die Uhr. Unser vorheriger Scanner, ein 225 kV Mikro-CT-System von Nikon, das 2008 geliefert wurde, ist heute noch in einem Industrieunternehmen auf dem Kontinent in Betrieb.“ Er erklärte weiter, dass die Automatisierungsausrüstung im NHM intensiv für die unbeaufsichtigte Inspektion von Gegenständen genutzt wird, die klein genug sind, um auf jeder der zehn Probenhalterungen im Rack Platz zu finden, von denen jede einen Durchmesser von etwa 5 cm hat. Bei jedem CT-System liefern lange Scanzeiten die besten Ergebnisse. Hier leistet der Proben-Autoloader hervorragende Dienste. Er ermöglicht unbeaufsichtigte Scanzeiten von bis zu zwei Stunden pro Probe über Nacht und an Wochenenden und maximiert so den Durchsatz bei bestmöglicher Auflösung. Falls jedoch die maximale Auflösung zugunsten einer höheren Geschwindigkeit und eines höheren Durchsatzes geopfert wird, eine typische Anforderung für industrielle Anwendungen, ist das System in der Lage, 3D-Scans und Rekonstruktionen in weniger als zwei Minuten durchzuführen.
Der XTH225 ST hat ein maximales Sichtfeld von 42,75 x 42,75 cm bzw. 85,5 x 85,5 cm bei Verwendung von Offset-CT und kann Proben von bis zu 70 cm Höhe aufnehmen. Diese größeren Proben werden manuell direkt auf den Drehtisch montiert und höhere Proben werden digitalisiert, indem mehrere Scans zusammengefügt werden oder die X.tend Helical Scan-Software verwendet wird, um ein einziges Bild ohne vertikale Kegelstrahlartefakte zu erzeugen. Die Produktivität beim Scannen wird nicht nur durch den Autoloader für kleinere Proben erhöht, sondern auch durch das neuste, einzigartige rotierende Target 2.0 von Nikon. Die Leistung, die in ein statisches Target gesteckt werden kann, ist durch die Wärmeableitung des Materials begrenzt; zu viel Leistung führt zum Schmelzen des Targets und damit zum Verlust des Fokus. Das rotierende Target von Nikon überwindet dieses Problem, indem es ein wassergekühltes Target mit 6.000 Umdrehungen pro Minute in Rotation versetzt. Auf diese Weise wird die Wärme über eine periphere Spur abgeleitet, wodurch entweder die Röntgenleistung oder die Auflösung verdreifacht werden kann. Das rotierende Target kann dazu verwendet werden, die Scangeschwindigkeiten erheblich zu erhöhen oder eine kleinere Brennfleckgröße für eine gegebene Leistung im Vergleich zu einem statischen Target zu erzeugen. Das rotierende Target kann kontinuierlich mit 450 Watt betrieben werden, ohne dass eine Abkühlungsphase erforderlich ist. Diese Leistung in Kombination mit dem neuesten 8-Megapixel-16-Bit-Detektor ermöglicht Datenerfassungsraten von 15 Bildern pro Sekunde bei voller Auflösung oder 30 Bildern pro Sekunde, wenn der Detektor mit einer Auflösung von 2 x 2 Pixeln arbeitet. Aus den oben genannten Gründen lässt Dr. Fernandez das rotierende Target für die meiste Zeit, in der das System im Einsatz ist, an Ort und Stelle. Falls jedoch eine kleinere Brennfleckgröße erforderlich ist, wurde das System mit einem leicht austauschbaren statischen 3-Mikron-Target und einem 1-Mikron-Transmissionstarget für eine noch höhere Auflösung ausgestattet. Dr. Fernandez beschreibt das Transmissionstarget als „ausgezeichnet für die Untersuchung sehr kleiner Proben“.
Außerdem enthält das System das einzigartige Multimetalltarget von Nikon. Neben dem Standardtarget aus Wolfram kann der Anwender drei alternative Materialien auswählen, wobei Molybdän das zweitwichtigste ist, da es sich ideal für die Untersuchung empfindlicher Proben wie Blätter oder Kunststoffteile eignet. Außerdem gibt es eine Auswahl an Silber- und Kupfertargets für verschiedene Anwendungen, die ausgetauscht werden können, ohne das Vakuum der Strahlenquelle zu unterbrechen.
Das Gerät ist einfach zu bedienen und ermöglicht es, die Einstellungen für die optimale Untersuchung einer Vielzahl verschiedener Objekte fein zu justieren. Mit dem zusätzlichen Vorteil des automatischen Be- und Entladens der Proben konnten wir seit der Inbetriebnahme des neuen Mikro-CT-Systems durchschnittlich 100 Objekte pro Monat scannen.
 von Nikon beschleunigt nicht nur die Forschung und Archivierung, er bietet dem Natural History Museum of London auch industrielle Dienstleistungen){kind=link}