Национальный музей естественной истории Смитсоновского института исследует древние артефакты
Смитсоновский институт – один из крупнейших в мире музейно-исследовательских комплексов. Его миссия – расширение и распространение знаний ради формирования будущего путем сохранения наследия. Одним из инструментов достижения этих целей Музей Естественной истории Смитсоновского института выбрал рентгеновскую компьютерную томографию (микро-КТ). Например, для изучения ископаемых морских млекопитающих специалисты института использовали оборудование Nikon Metrology: микрофокусную систему рентгеновской компьютерной томографии 225/450 кВ. Мощные рентгеновские источники системы, встроенные в отдельную комнату, и возможность смены детекторов позволяют исследовать крупные объекты. Эта габаритная система дает возможность создавать изображения крупных объектов диаметром до 94 см.
Что можно обнаружить при компьютерной томографии
Компьютерная томография – это метод исследования, позволяющий получить послойное представление внутренних структур различных объектов. Установка включает в себя источник рентгеновского излучения, манипулятор и детектор.
Манипулятор удерживает исследуемый объект в поле зрения, пока рентгеновское излучение проникает сквозь него.
В итоге полученные снимки обретают объём — получается трехмерная карта объекта, которая даёт информацию как о внешней и внутренней поверхностях, так и дополнительную информацию о плотности. Эти особенности КТ позволили успешно применить данную технологию для одного из самых захватывающих исследований окаменелостей морских млекопитающих в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института.
“Исследования окаменелостей раздвинули границы наших возможностей, как по размеру, так и по разрешению. Стало интересно, как исследование окаменелостей соотносится с работой, которую обычно делают, например, с композитными материалами в промышленности. Взаимосвязи завораживают. Это способ взглянуть на вещи по-другому. Возможность трёхмерной визуализации данных микро-КТ позволяет использовать 3D-модели вместе со всеми сопутствующими данными – это действительно революционное решение. Помимо применения микро-КТ сотрудники института используют ряд цифровых инструментов, таких как 3D-печать для создания копий ценных оригиналов. Ничто не заменяет оригинал, но с помощью микро-КТ вы получаете данные о поверхностных и внутренних структурах, которые оказывают влияние на исследования”
– комментируют сотрудники Смитсоновского института.
Исследования древних ископаемых в Университете Витватерсранда в Йоханнесбурге
Подобные исследования окаменелостей проводятся и в Палеонаучном центре Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге.
Обнаруженный в Южной Африке в 1924 году ребенок Таунга был первым ископаемым гоминином, который обладал как человеческими, так и обезьяноподобными характеристиками. Возраст окаменелости оценивается в 2,5 миллиона лет, она состоит из большей части лица, нижней челюсти с зубами и естественного известнякового слепка внутренней части черепа (эндокаста).
Применение системы микро-КТ Nikon Metrology позволило провести углубленное исследование части черепа и эндокаста с высоким разрешением, которое в 10-100 раз превышает разрешение медицинского томографа. Сотрудники Института эволюционных исследований утверждают, что высокая детализация поверхности, полученная оборудованием Nikon Metrology, позволила лучше и точнее проанализировать частичный череп и криволинейные поверхности эндокаста, чем это было возможно ранее.
Неразрушающий анализ является ключом к исследованию драгоценных, хрупких и редких образцов. Главное преимущество технологии микро-КТ заключается в том, что она позволяет отделять материалы на основе их плотностных характеристик, поэтому затвердевшие отложения могут быть легко отделены от окаменевшей кости при 3D-визуализации.
Еще одно полезное приложение – это возможность виртуально восстанавливать сломанные кости и, например, зеркально отображать правую кость, имитировать, как будет выглядеть левая, чтобы построить более точную картину. Кроме того, если принято решение о физическом вскрытии образца, это можно сделать быстрее, точнее и безопаснее, выполнив сначала компьютерную томографию, чтобы определить местоположение и ориентацию ископаемого внутри породы.
Такого рода исследования могут проводиться во многих других центрах, а результатами учёные делятся с коллегами по всему миру.
Заключение
Микро-КТ – это мощный неразрушающий метод визуализации внешних и внутренних структур различных объектов, позволяющий выявить огромное количество информации без какого-либо повреждения образцов. Исходные данные КТ могут храниться вместе с фактическими образцами для обеспечения постоянной цифровой записи с возможностью повторения процесса визуализации в будущем, по мере развития технологий. В конечном счете, целые коллекции музеев и университетов по всему миру могут быть доступны в цифровом виде через интернет для ученых и общественности. Музей Естественной истории в Лондоне, который также владеет системой микро-КТ, содержит около 75 миллионов образцов, которые будут оцифрованы и открыты для широкой публики.
Все рентгеновские аппараты Nikon Metrology производятся на заводе в г. Тринге, графство Хартфордшир, Великобритания. Там же производятся рентгеновские источники, в том числе мощный микро-КТ-сканер с максимальным напряжением 450 кВ. Источник высокой энергии способен исследовать большие или более плотные образцы и поэтому может открыть новые направления исследований в палеонауке, и в частности в палеонтологии.
Компания Совтест является официальным представителем Nikon Metrology в России. Специалисты Центра технологий неразрушающего контроля (ЦТНК) на базе Совтест имеют большой опыт исследования различных объектов с помощью системы компьютерной томографии Nikon Metrology XT H 320 Penta Source.
Накопленные знания и компетенции позволяют подобрать наиболее подходящее оборудование для решения ваших задач. Для подтверждения характеристик систем микро-КТ предлагаем воспользоваться услугой пробного сканирования ваших образцов. Эксперты ЦТНК сотрудничают с российскими предприятиями, научными центрами и институтами, имеют богатый многолетний опыт в областях рентгеновского, оптического, ультразвукового контроля и измерений, и способны выполнить инспекцию на профессиональном уровне, а также интерпретировать полученные результаты.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши задачи!
ShareИюл
