引言：动态显微CT技术，能够捕捉样品内部的三维结构变化，为科研带来前所未有的视角。TESCAN如何扩展实验室中的动态实验能力？Arno Merkle博士，TESCAN Micro-CT产品市场总监，揭晓动态显微CT的创新应用和科学潜力。

动态显微CT（Micro-CT）是材料成像领域中最令人兴奋的表征手段之一，其利用X射线照射在进行360°匀速旋转的样品，获取二维的投影图像。通过对这些二维图像进行大量的计算和重构，生成样品的数字三维结构。TESCAN致力于为实验室提供动态显微CT分析能力，我们开发了新的硬件和软件，可以更轻松地促进此类与时间相关的研究，从而扩大了可以在实验室中进行的动态实验的范围。

以下为材料科学界的知名网站AZoNetwork对TESCAN Micro-CT 产品市场总监Arno Merkle博士的专访内容。

地球科学是从该技术中受益的其中一门学科，您能提供一些他们感兴趣的应用示例吗？

无论是在环境地质，工程地质，自然资源，石油工程还是地球动力学等子领域，我们都遇到了许多利用动态CT的有趣应用案例。例如，岩石在压缩载荷下的断裂动力学，多孔岩石中的两相和三相流，沉积物中的压实以及矿化/溶解过程，最令人兴奋的是能够可视化和分析不稳定多相流中的变化。在不使用动态CT的情况下，研究人员只能对处于平衡状态的液体进行成像。换句话说，当不同的液体最初相互交互时，他们实际上只能看到交互的后果，而不会看这种交互的过程中到底发生了什么。

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在被TESCAN收购之前，XRE NV已经积累了多年的显微CT成像专业知识，构建了定制化的系统。您能否与我们介绍一些独特的设计，并分享这些设计的实际应用价值？

我们开发的最受认可的系统是DynaTOM，核心是独特的基于龙门架结构的旋转系统。它是一个完全创新的设计，能够完全避免样品的旋转，并且优化了采集时间（低至<10秒）并保持足够的空间分辨率，从而满足原位实验的需求。除了DynaTOM 的独特设计之外，我们所有系统的设计都针对原位应用的特殊性进行优化，并考虑原位环境干扰下的稳定性和应用的灵活性，其中包括高精度和高自由度的工作台，从而实现能够对任意几何形状尺寸的样品进行检测。我们还构建了扩展系统，满足与第三方设备进行通信和适应的需求，其中包括了各类原位设备和检测器。在操作性方面，高级用户可以通过我们的采集软件获得Micro-CT系统及外设的原位设备的控制权——这样就提供了几乎无限的可拓展性。而对非专家用户而言，友好、易操作则是他们更需要的，我们很好的平衡了这一点。

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从操作和分析的角度来看，用户界面和软件需要将海量数据集整合在一起，这至关重要。您的软件有哪些功能？它的灵活性如何？

我们的软件平台可完全控制我们的显微CT系统进行3D和4D数据集的采集，实现重建和基本可视化。我们认为良好的用户体验是能够在同一个公共环境中体验3D和4D工作流程，并且能够将采集、重建和可视化工作有效地连接起来。例如，我们能够进行快速调查采集、快速重建和可视化，然后（通过视觉）寻找、识别感兴趣的子体积——以便以更高的分辨率或更多的细节进行后续扫描。一旦标记了这些区域，软件便可以将坐标发送回我们的采集界面，并以高度集成的方式在所需区域进行无缝采集。我们称此方法为“感兴趣扫描体积”，即“VOIS”（Volume Of Interest Scanning），并且我们已经以最直观的方式构建了此方法，这是其它商业解决方案无法比拟的。我们还提供了一些工具，可轻松设置复杂的动态采集，处理动态CT数据集并以直观的方式可视化。

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目前同步加速器是唯一能进行您定义的动态CT实验的解决方案。鉴于使用这些设施可能很困难，您是否将您的系统视为它的有效筛选工具？

同步加速器提供了惊人的功能，并在许多领域远远超出了实验室系统可以完成的范畴。但是，由于使用这些设施受到限制，研究人员通常一年只能访问1到2次。我们坚信，研究人员通过在实验室中使用动态CT进行类似实验，可以优化实验工作流程，更好的发挥同步加速器的宝贵机时。我们预计在未来，实验室系统和同步加速器之间的这种共生关系会进一步增长。

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您还进行了很多的“科普性”研究，这些研究有效地展示了动态CT的适用性。您能和我们聊聊这些吗？

一些“科普性”研究由于其学科的相关性而受到了一些关注。事实上，在这些领域的背后都有强大的科学基础和群体。

例如，在植物科学中，我们研究了水芹种子的早期萌发过程，如下面的视频链接所示。土壤中自由基的出现，以及叶子的发芽，只是触及了我们希望在植物科学中探索的表面:

视频4：种子发芽的动态成像

在炎热的夏天，几乎每个人都喜欢吃一份美味的卷筒冰淇淋。本着这种精神，我们在DynaTOM里放入了一个正在融化的卷筒冰淇淋进行研究，在那里可以很容易地看到其变化过程。这只是我们在食品科学中探索的众多例子中的一个，在这些例子中，质地和结构的变化对产品质量和消费者的口味体验有直接的影响。

视频5：食品科学 - 冰淇淋融化动态过程

下面的视频显示了溶于水的维生素药丸，很多人都能想到，这是制药行业可以用动态CT进行给药相关研究领域的典型。研究药物与液体环境的相互作用是控制药效和优化药效的关键步骤。

视频6：制药 - 多维生素片的溶化过程

关于Arno Merkle博士

Arno Merkle，西北大学 （Northwestern University，美国伊利诺伊州埃文斯顿）材料科学与工程系博士，已经在电子显微镜和X射线显微镜行业工作10多年，主要担任细分市场和产品营销的领导角色。TESCAN收购比利时的Micro CT技术公司XRE后，他于2018年初加入TESCAN, 现任Micro-CT产品市场总监，负责TESCAN Micro CT产品线的全球业务发展活动。

如对动态显微CT技术感兴趣，或者想要了解更多关于TESCAN Micro-CT产品的信息，可访问TESCAN的官方网站：https://info.tescan.com/micro-ct