TomoScope® XS Plus con tubo a raggi X submicrofocus

Sin dalla sua fondazione, nel 1817, la Senckenberg Nature Research Society si è occupata della ricerca sullo sviluppo della terra e sull’importanza della biodiversità. Il Senckenberg Naturmuseum, nella sede principale di Francoforte sul Meno, è uno dei più grandi musei di storia naturale in Europa. La collezione scientifca del Senckenberg – che con 41 milioni reperti è la più vasta della Germania – costituisce un “archivio della vita”, una base indispensabile per lo studio del nostro ambiente biotico e abiotico.
Molte di queste collezioni sono già accessibili online e visionate in tutto il mondo. In questo caso le tecnologie digitali risultano fondamentali, poiché il modo in cui il materiale delle collezioni viene utilizzato si è costantemente evoluto. Il progresso tecnico e i nuovi metodi di analisi consentono di ricavare sempre più informazioni dagli oggetti. Per una digitalizzazione altamente accurata degli oggetti di ricerca viene utilizzata una TomoScope® XS Plus con un nuovo tubo sub-microfocus, fnanziata con fondi del Ministero dell’Assia per l’Istruzione Superiore, la Ricerca, la Scienza e le Arti (come parte dell’EFRE) e con fondi propri della Senckenberg Society (incluso SOSA).
Nel 2017 Werth Messtechnik ha presentato la TomoScope® XS, la prima macchina compatta con tomografa computerizzata a raggi X per misure rapide e con un’elevata risoluzione strutturale. Il nuovo design del tubo consente di aumentare per la prima volta l’intervallo di manutenzione di queste macchine fno a 12 mesi. Già con l’introduzione della prima TomoScope® XS Plus – all’epoca con ancora con una tensione massima di 130 kV o 160 kV – il volume di misura era stato quadruplicato. Oggi, la macchina è disponibile con una tensione del tubo fno a 200 kV. La maggiore tensione consente di utilizzarla anche con pezzi composti da materiali densi e con lunghezze radiografche difcili da penetrare.

Werth introduce ora questo tipo di macchina con il primo tubo sub-microfocus in design monoblocco e componenti a lunga durata. In passato i tubi sub-microfocus richiedevano una manutenzione particolarmente intensa, che portava a lunghi tempi di inattività e costi elevati. I nuovi tubi con una tensione fno a 160 kV consentono un’elevata disponibilità e costi di manutenzione signifcativamente inferiori rispetto ai tubi sub-microfocus convenzionali con un generatore separato.
È la prima volta che un tubo sub-microfocus è disponibile anche in questa serie di macchine. La risoluzione strutturale massima nell’immagine di trasmissione 2D è spesso specifcata come parametro. In pratica in questo caso solo la dimensione del punto focale della sorgente di raggi X è rilevante, mentre altre variabili influenti sono ampiamente trascurate. Ciò consente di specifcare valori numerici molto piccoli, di poche centinaia di nanometri. Per una TomoScope® XS Plus con il nuovo tubo sub-microfocus questo valore è di circa 0,8 µm. Tuttavia, il corretto coordinamento con gli altri componenti della macchina, come l’asse rotante e il rivelatore, è fondamentale per ottenere un’elevata risoluzione strutturale nel volume 3D. Anche la temperatura influisce notevolmente sulle risoluzioni nell’intervallo limite. Per questo motivo all’interno della macchina si utilizza un controllo attivo della temperatura a 20 °C ± 1 K. Inoltre, è presente un’opzione che corregge automaticamente la temperatura nel caso di variazioni. Tutte queste misure permettono di ottenere una risoluzione strutturale del volume 3D di circa 1 µm, difcilmente superabile anche dai convenzionali “sistemi nanofocus”.

In modalità sub-microfocus il tubo a raggi X consente di misurare strutture di pochi micron con una risoluzione strutturale di volume molto elevata. È disponibile anche una modalità ad alta potenza che consente di misurare rapidamente e in alta risoluzione oggetti con strutture di poche decine di micron, impiegando gli stessi tempi di misura tipici delle macchine Werth TomoScope®..