พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติ (NHM) ในลอนดอนเป็นหนึ่งในพิพิธภัณฑ์ไม่กี่แห่งในโลกที่ทำการสแกน X-ray CT ของชิ้นงานโดยอัตโนมัติ เมื่อเร็วๆ นี้ บริษัทได้รับมอบเครื่องสแกน CT เครื่องที่สองจาก Nikon Metrology ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของบริษัท Nikon Corporation ระดับโลก ซึ่งมีประสบการณ์มากมายในการทำงานและให้คำปรึกษากับพิพิธภัณฑ์ในทุกทวีป
ระบบ XTH225 ST system รุ่นล่าสุดมีตัวโหลดชิ้นงานอัตโนมัติ 10 ตำแหน่ง โดยจะวางชั้นวางตัวอย่างไว้ภายในตู้ ช่วยให้หุ่นยนต์ในตัวของระบบสามารถโหลดตัวอย่างลงบนแท่นหมุนการสแกนได้โดยอัตโนมัติ แล้วดึงกลับคืนมา
วัตถุประสงค์ของการริเริ่มที่ NHM ไม่เพียงแต่เพื่อช่วยเหลือนักวิจัยของพิพิธภัณฑ์ในแผนกและสาขาวิชาต่างๆ เท่านั้น แต่ยังช่วยเร่งการตรวจสอบแบบไม่ทำลายและไม่รุกรานและการแปลงคอลเลกชันขนาดใหญ่ให้เป็นดิจิทัล รวมถึงสิ่งประดิษฐ์ สัตว์ พืช ฟอสซิล หิน และอุกกาบาต
สัตว์หลายประเภทได้รับการตรวจสอบ รวมถึงการเปรียบเทียบโครงกระดูกของสัตว์เหล่านั้น เป็นวิธีง่ายๆ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและทำซ้ำได้สำหรับการวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยในการศึกษาแนวโน้มวิวัฒนาการ โดยไม่ต้องคำนึงถึงความคลาดเคลื่อนจากการสังเกตของมนุษย์ ตัวอย่างเช่น ปะการัง (ซึ่งแม้จะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ แต่จัดอยู่ในประเภทสัตว์) จะถูกสแกนเป็นประจำซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาเรื่องภาวะโลกร้อน
นอกจากนี้ XTH225 ST ยังถูกใช้โดยลูกค้าอุตสาหกรรมเพื่อการวิเคราะห์ตัวอย่าง 3 มิติแบบไม่ทำลาย เช่น แบตเตอรี่ ชิ้นส่วนที่ผลิตโดยการผลิตแบบเติมเนื้อ และโครงสร้างรังผึ้ง การใช้งานทางอุตสาหกรรมคิดเป็นประมาณ 20% ของปริมาณงานของระบบ และมีส่วนช่วยสร้างรายได้ต่อปีของพิพิธภัณฑ์
กระบวนการรับข้อมูลกำลังเร่งการสร้างภาพการรวบรวมตัวอย่างของ NHM อย่างต่อเนื่อง เพื่อให้สามารถเติมฐานข้อมูลได้เร็วขึ้นด้วยแบบจำลองดิจิทัล 3 มิติของทั้งสอง
คุณสมบัติภายนอกและภายใน ผลลัพธ์ก็คือข้อมูลอาจถูกแบ่งปันอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้นกับนักวิจัย นักอนุรักษ์ นักวิชาการ ธุรกิจ และประชาชนทั่วไปในระดับสากล
การที่สามารถใช้อุปกรณ์การจัดการเครื่องมือของตัวเองเพื่อโหลดรายการสำหรับการสแกนโดยอัตโนมัติเป็นแรงผลักดันสำคัญในการตัดสินใจของเราในการซื้อเครื่องสแกน micro-CT นี้ -Dr Vincent Fernandez, micro-CT laboratory manager at the Museum
“เรายังตระหนักถึงความจำเป็นด้านความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และคุณภาพการถ่ายภาพ ระบบของพิพิธภัณฑ์มักจะทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน เครื่องสแกนรุ่นก่อนหน้าของเราซึ่งเป็นระบบ Nikon 225 kV micro-CT ที่ส่งมอบในปี 2551 ยังคงใช้งานอยู่ในปัจจุบันที่ บริษัทอุตสาหกรรมในทวีปนี้”
เขาแนะนำเพิ่มเติมว่ามีการใช้อุปกรณ์อัตโนมัติที่ NHM อย่างกว้างขวางสำหรับการตรวจสอบสิ่งของที่มีขนาดเล็กพอที่จะวางบนแท่นจับยึดชิ้นงานแต่ละตำแหน่งจากทั้งหมดสิบตำแหน่ง โดยแต่ละแท่นจับยึดจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 ซม.
ด้วยระบบ CT การสแกนที่ใช้เวลานานจะให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด นี่คือจุดที่ตัวโหลดอัตโนมัติของชิ้นงานทำงานได้เป็นเลิศ โดยให้เวลาในการสแกนแบบอัตโนมัติสูงสุดสองชั่วโมงต่อชิ้นงานข้ามคืนและวันหยุดสุดสัปดาห์ ช่วยเพิ่มปริมาณงานสูงสุดในขณะที่ให้ความละเอียดที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม หากต้องเสียสละความละเอียดสูงสุดเพื่อให้ได้ความเร็วและปริมาณงานที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นข้อกำหนดทั่วไปสำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรม ระบบก็สามารถสแกน 3D และประกอบใหม่ได้ภายในเวลาไม่ถึงสองนาที
XTH225 ST มีขอบเขตการมองเห็นสูงสุดที่ 42.75 x 42.75 ซม. หรือ 85.5 x 85.5 ซม. โดยใช้ Offset CT และสามารถรองรับชิ้นงานที่สูงได้ถึง 70 ซม. ตัวอย่างขนาดใหญ่เหล่านี้จะถูกติดตั้งโดยตรงบนถาดวางชิ้นงานด้วยตนเอง และชิ้นงานที่สูงจะถูกแปลงเป็นข้อมูลดิจิทัลโดยการต่อการสแกนหลายชุด หรือใช้ซอฟต์แวร์สแกนแบบ X.tend helical เพื่อสร้างภาพที่ขยายเพียงภาพเดียวโดยไม่มีส่วนของลำแสงทรงกรวยในแนวตั้ง
ประสิทธิภาพการสแกนไม่เพียงเพิ่มขึ้นโดยตัวโหลดอัตโนมัติสำหรับชิ้นงานขนาดเล็กเท่านั้น แต่ยังเพิ่มโดยระบบRotating Target 2.0 ใหม่ล่าสุดที่มีเอกลักษณ์เฉพาะของ Nikon อีกด้วย พลังงานที่สามารถใส่เข้าไปใน static target นั้นถูกจำกัดโดยการกระจายความร้อนของวัสดุ พลังงานที่มากเกินไปจะทำให้ Target ละลาย ส่งผลให้ความชัดของโฟกัสได้น้อยลง Target ที่หมุนได้ของ Nikon เอาชนะสิ่งนี้ได้ด้วยการหมุน Target ที่ระบายความร้อนด้วยน้ำที่ 6,000 รอบต่อนาที โดยจะกระจายความร้อนไปบนรางส่วนต่อพ่วง และช่วยให้พลังงานของเอกซเรย์หรือความละเอียดเพิ่มเป็นสามเท่า ชิ้นงานที่หมุนสามารถใช้เพื่อเพิ่มความเร็วในการสแกนได้อย่างมาก หรือเพื่อสร้างขนาดจุดโฟกัสที่เล็กลงสำหรับพลังงานที่กำหนดเมื่อเปรียบเทียบกับชิ้นงานที่อยู่นิ่ง
Rotating target สามารถทำงานได้ต่อเนื่องที่ 450 วัตต์ โดยไม่ต้องมีระยะเวลาคูลดาวน์ ความสามารถนี้เมื่อรวมกับตัวรับภาพ 8 ล้านพิกเซลล่าสุด 16 บิต ทำให้อัตราการรับข้อมูลความละเอียด 15 fps หรือ 30 fps โดยตัวรับภาพรวม 2 x 2 พิกเซล
ด้วยเหตุผลข้างต้น Dr.Fernandez จึงรักษา Target ที่หมุนอยู่ให้อยู่กับที่เกือบตลอดเวลาที่มีการใช้งานระบบ อย่างไรก็ตาม หากจำเป็นต้องใช้ขนาดจุดโฟกัสที่เล็กลง ระบบจะมาพร้อมกับ static target ที่ 3 ไมครอนที่เปลี่ยนได้อย่างง่ายดาย และ Transmission target 1 ไมครอนเพื่อความละเอียดที่มากยิ่งขึ้น Dr.Fernandez กล่าวถึง transmission target ว่า “ยอดเยี่ยมสำหรับการศึกษาตัวอย่างที่มีขนาดเล็กมาก”
นอกจากนี้ ระบบยังมาพร้อมกับ multi-metal target ที่เป็นเอกลักษณ์ของ Nikon อีกด้วย นอกจากทังสเตน target มาตรฐานแล้ว ผู้ปฏิบัติงานสามารถเลือกวัสดุทางเลือกได้สามชนิด โมลิบดีนัมมีประโยชน์มากที่สุดเป็นอันดับสอง เนื่องจากเหมาะสำหรับการศึกษาชิ้นงานที่บอบบาง เช่น ใบไม้หรือส่วนประกอบพลาสติก นอกจากนี้ยังมีตัวเลือก target เงินและทองแดงสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน และอาจแลกเปลี่ยนทั้งหมดได้โดยไม่ทำลายสุญญากาศของท่อในแหล่งกำเนิดเอกซเรย์
อุปกรณนี้ใช้งานง่ายและช่วยให้เราปรับการตั้งค่าอย่างละเอียดเพื่อศึกษาวัตถุต่างๆ ได้อย่างเหมาะสมที่สุด ด้วยข้อได้เปรียบเพิ่มเติมของการโหลดและการเคลื่อนย้ายชิ้นงานที่ทดสอบแบบอัตโนมัติ เราสามารแสกนชิ้นงานได้เฉลี่ย 100 รายการต่อเดือนนับตั้งแต่เราเริ่มใช้งานระบบ micro-CT ใหม่
