显微 CT 作为一种高分辨率的成像技术,在材料科学、生物医学、地质研究等领域应用广泛。为获得清晰准确的扫描图像,显微 CT 对扫描样品有着多方面要求,这些要求涉及样品的尺寸、物理特性、化学性质等多个维度。
从尺寸方面来看,显微 CT 的扫描空间有限,样品大小需适配设备的扫描视野 。一般来说,样品尺寸不能过大,过大的样品无法完全置于扫描腔室内,会导致扫描不完整,影响成像效果。不同型号的显微 CT 设备扫描视野存在差异,小到几毫米,大到几十毫米,在进行扫描前,需提前了解设备参数,根据扫描视野对样品进行预处理。例如,对于体积较大的岩石样品,需切割成合适大小的小块;对于生物组织样品,也需进行适当修剪,确保样品能够被完整扫描。但样品尺寸也不能过小,过小的样品在扫描过程中容易受到外界因素干扰,且在重建图像时可能出现边缘模糊等问题,影响数据的准确性。
样品的物理特性对扫描结果影响显著 。样品的密度分布会影响 X 射线的穿透程度,进而影响成像质量。如果样品密度差异过大,在扫描过程中,高密度区域会吸收大量 X 射线,导致其后方的小密度区域成像模糊甚至无法成像,出现所谓的 “射束硬化” 伪影。因此,对于密度差异较大的样品,可能需要进行特殊处理或采用特定的扫描参数。同时,样品的形态也很关键,过于不规则的样品在扫描过程中可能会产生运动伪影,影响图像的清晰度和准确性。为避免这种情况,在固定样品时,需采用合适的固定装置,确保样品在扫描过程中保持稳定,不发生位移或晃动。
样品的化学性质同样需要考虑 。部分显微 CT 扫描可能会产生一定热量,若样品含有易挥发、易燃或遇热会发生化学反应的成分,不仅会影响扫描结果,还可能存在隐患。例如,含有有机溶剂的样品在扫描过程中挥发,会污染扫描腔室,甚至可能影响设备的正常运行;一些对 X 射线敏感的化学物质,在 X 射线照射下可能发生分解或结构变化,导致扫描前后样品性质改变,所得数据无法真实反映样品原本状态。所以,在扫描前需充分了解样品的化学性质,对于存在潜在风险的样品,需谨慎处理,必要时采取防护措施或选择合适的扫描条件。
此外,样品的清洁程度也不容忽视 。样品表面若附着杂质、污染物等,会在扫描图像中产生额外的信号,干扰对样品本身结构的观察和分析。因此,在扫描前需对样品进行清洁处理,去除表面的灰尘、油污等杂质。但清洁过程中要注意避免损伤样品结构,尤其是对于脆弱的生物组织样品或精细的材料样品,需选择合适的清洁方法和工具。