소스와 옵틱 기술의 획기적인 혁신에 따라 실험실 기반 3D/4D 비파괴 X-ray 이미징의 한계는 더욱 확장되어 왔습니다. X-ray 현미경인 ZEISS Xradia Versa는 기존 microCT 시스템보다 한 단계 발전했습니다. 고유한 2단계 옵틱 배율 장치와 높은 플럭스의 조합을 통해, ZEISS Xradia Versa는 다양한 샘플 사이즈에서도 마이크로 이하 단위의 해상도 이미징을 빠르게 구현할 수 있습니다.

이번 웨비나에서는 기술에 대해 소개하고 재료 과학과 생명 과학, 전자 영역 등 기술이 활용되는 다양한 예시를 통해 그 이점을 알려드리고자 합니다.

• X-ray 현미경 (XRM) 의 개념
• 샘플 사이즈 / 해상도 / 대비 / 처리량 측면에서 3D 비파괴 X-ray 이미징의 장점
• XRM을 활용할 수 다양한 어플리케이션 (ex. in-situ 실험, 복합 재료, 배터리, 적층 제조 등)​

비파괴 3D 기술 덕분에 연구의 가능성은 한 단계 업그레이드 되었습니다. 이러한 microCT 혹은 X-ray 현미경 기술은 3D 물체 및 내부 구조 특성화를 가능케 했습니다. 하지만 기존의 microCT 기술은 "멀티 스케일" 샘플 이미징이 불가능하다는 한계를 갖고 있었습니다.
* 멀티 스케일이란? 길이를 넘나들 수 있는 중요한 특성 (macro, micro, nanometer 등)

이번 웨비나에서는 "멀티 스케일" 문제에 대해 정의하고 샘플 사이즈가 증가할 때 microCT 평균 해상도​가 일반적으로 어떻게 감소되는지 알려드릴 예정입니다. 더불어 ZEISS Xradia Versa의 RaaD (Resolution at a Distance) 기능의 장점 또한 설명 드릴 것입니다.

​RaaD 기능을 통해 "내부 단층 촬영"이 가능해지면, 큰 사이즈의 샘플에서도 내부 깊숙히까지 고해상도 스캔을 할 수 있어 microCT의 한계였던 멀티 스케일 이미징 문제를 극복할 수 있습니다.

• 재료 과학에서의 멀티 스케일 문제와 그로 인한 비파괴 3D 이미징의 한계​
• RaaD 개념과 멀티 스케일 문제를 극복하는 원리 (샘플 사이즈 vs 해상도)
• ZEISS Xradia Versa의 RaaD 기능을 적용할 수 있는 다양한 재료 과학 연구 분야

3D X-ray 비파괴 단층 촬영은 X-ray 흡수와 위상 대비, 두 가지 주요 매커니즘에 의해 운영되어 왔습니다. 두 매커니즘 모두 대비(contrast) 방식이었기에 물질의 밀도 차이가 중요했죠. 하지만 금속과 합금, 세라믹 같은 다결정 물질을 이미징할 때 이러한 대비 방식은 효과적이지 않았습니다. 20년이 넘는 시간 동안, 싱크로트론(synchrotron) 기반의 DCT(Diffraction Contrast Tomography) 만이 이러한 어려움을 극복하고, 다결정 샘플의 회절 신호를 사용하여 "결정학적 대비"를 제공할 수 있었습니다. ​

이번 웨비나에서는 DCT가 무엇인지, 실험실 기반의 ​DCT가 어떻게 활용될 수 있는지 알려드리고자 합니다. 방대한 양의 샘플을 이전에 시도해보지 않았던 단위로 조사하여, 진정으로 샘플의 대표성을 파악할 수 있는 회절 스캔 모드의 최신 발전에 대해 다룰 예정입니다. 나아가 금속과 세라믹, 그리고 지리학적 물질에 이르기까지, 다양한 재료에서 매우 큰 볼륨의 Grain Mapping 활용 사례도 살펴볼 것입니다. 마지막으로 비파괴 Grain Mapping을 구현하는 X-ray 현미경과 고해상도의 이미징을 가능케하는 SEM의 통합 및 상관 워크플로우를 통해, 여러분이 멀티 스케일로 물질의 미세구조를 파악할 수 있도록 인사이트를 드릴 것입니다.

• 실험실 기반의 DCT(Diffraction Contrast Tomography) 기술의 개념
• 진정한 샘플 대표성 파악과 새로운 비파괴 방식의 중요성
• 파괴 및 비파괴 접근법의 조함으로 재료 과학 샘플에서 얻을 수 있는 새로운 인사이트

샘플의 본질을 파악하기 위해 한 가지 이상의 분석법이 필요할 때가 종종 있죠. 마이크로 단위에서부터 나노 단위에 이르는 분석을 위해서는 상관 광전자 현미경(CLEM) 혹은 FIB-SEM과 X-ray 현미경의 융합 (CXF)가 필요합니다. ZEISS의 상관 현미경 통합 솔루션을 통해 여러분은 원활한 워크플로우를 활용할 수 있습니다. 광학부터 전자, 이온 및 X-ray 까지 유일하게 모든 솔루션을 갖춘 ZEISS와 함께 다양한 상관 분석을 경험해 보세요. 샘플의 특성에 따라 이미지와 데이터를 상관 분석하여, 단일 이미징 기법의 한계 그 너머에서 최고의 결과를 얻으세요.

• 재료 과학 연구에서 겪는 멀티 스케일 이미징의 한계와 길이를 넘나드는 (ex. mm에서 nm로) 워크플로우의 중요성​
• 미세구조 내부 식별과 관찰을 가능케 하는 ZEISS XRM & LaserFIB 워크플로우
• 다양한 어플리케이션에 적용할 수 있는 ZEISS 상관 현미경 통합 솔루션 (ex. 배터리, 전자 공학, 금속 등)

3D X-ray 현미경 ZEISS Xradia Versa는 높은 해상도와 선명한 대비, 그리고 자유로운 작업 거리(Working Distance)를 바탕으로, 일반 실험실에서도 비파괴 이미징을 더욱 효과적으로 진행할 수 있도록 합니다. 2단계에 걸친 확대 기술을 이용하는 구조 덕분에 마이크로 이하 단위의 분해능(Resolution at a Distance; RaaD)도 달성할 수 있죠. 기하학적 배율에 대한 의존도를 낮춤으로써 먼 작업 거리에서도 마이크로 이하 단위의 분해능을 유지할 수 있는 것 인데요,

이번 웨비나에서는 XRM을 이용하면 연구의 가능성이 어느 정도까지 발전할 수 있을지 알아보고자 합니다. 해상도 저하 없이 어떻게 데이터 수집 및 재구성(Reconstruction) 속도가 빨라지고, 이미지 결과가 향상되는지 확인해 보세요. Xradia Versa의 최신 기술이 성능을 얼마나 향상시키는 지에 대해서도 집중하세요. Xradia synchrotron-caliber 광학 시스템이 재료를 식별하여 이미지 처리량과 결과를 동시에 극대화 시킬 테니까요!

• 데이터 수집 속도와 이미지 결과 향상을 위한 다양한 방법의 이해
• 3D X-ray 이미징 처리량과 결과를 향상시켜주는 새로운 재구성(Reconstruction) 기술

처음 현미경이 등장한 이래로, 많은 과학자들과 연구자들은 2D 뿐만 아니라 3D 미세구조를 관찰하고 시간 경과 혹은 온도, 힘과 같은 외부 자극에 따른 변화를 정량화 하기 위해 이미징 기술을 발전시켜 왔습니다. 대부분의 기존 3D 특성화 기술은 샘플을 파괴, 즉 자르거나 쪼개야 했기 때문에 있는 그대로 관찰하는 것이 불가능했죠.

ZEISS 3D X-ray 현미경은 3D 분석 뿐 아니라 시간에 따른 변화도 함께 파악하여 4D로 샘플을 있는 그대로 관찰함으로써, 미세구조의 변화를 비파괴로 특성화하고 정량화할 수 있습니다. 기계적 장력 또는 온도 변화에 따른 물질 테스트부터 다공성 매체의 변화를 관찰하는 것까지, ZEISS의 환경 조건 샘플 홀더와 RaaD 같은 독보적인 기능을 통해 샘플을 있는 그대로, 4D로 분석하고 새로운 발견을 마주할 수 있을 거에요!

• 특정 환경 조건과 시간 경과에 따른 미세구조의 비파괴 특성 분석을 위한 RaaD 기술만의 특장점 이해