高分辨X射線三維成像系統-南戴河的砂旅

炎炎夏日，海邊游玩成為很多家庭避暑度假的首要選擇。大人們或是躺在太陽傘下聽著悠悠的海浪聲，或是投入大海的懷抱盡情嬉戲。而孩子們則對沙子有著難以明喻的喜愛，一堆沙子就可以讓來自各地，互不相識的小朋友們聚在一起，共同構筑夢想的沙堡。

 

 

北京周邊的海灘當屬北戴河和南戴河很受歡迎，坊間也流傳著這樣的話“北戴河的海，南戴河的沙”。在周末的時間，邀上仨倆好友來了一場說走就走的南戴河沙灘之旅。當我們一腳踩上那炙熱的沙灘，除了夏日的溫度之外，海沙細膩的觸感也讓我們印象深刻，而孩子們更是一頭扎進了海里，在海邊筑起了一座又一座的城堡。游玩之余，理工男們也對南戴河的沙子的好奇心油然而生，為什么不取點沙子回來，分析一下這南戴河的沙子到底有什么特別的地方？

 

 

 

這一期我們就用布魯克AXS部門的SkyScan1272高分辨X射線三維成像系統www.bruker。。ｃｏｍ/microct.html，給沙子做個全身CT，來揭開它神秘的面紗。我們取出了少量沙子放置在合適的容器中，設置好參數后靜等結果。半小時后，通過這些高分辨率CT圖像，小小的沙粒就完美的展示在了我們的眼前，這些沙粒的組成成分不同，形態尺寸各異。其中沙子的粒徑分布是我們這期的重點分析內容，讓我們對于“細膩”的感性認識上升到定量的數據表征。

 

 

▲沙子的CT切片圖像

 

 

▲沙子顆粒的三維

 

圖像圖里顯示的沙粒大大小小一共有318顆，平均粒徑在190.4um。這么多細如發絲的顆粒，如果要靠眼睛一顆顆數，一粒粒量，相信我，300度的近視秒變300度的老花。幸虧我們有功能強大的三維數據分析軟件CTan，可以幫我們來處理這些繁雜的數據，下圖是CTan給出的粒徑分布曲線。

 

▲彩色編碼圖像，不同的顏色表示顆粒粒徑的不同

 

有了這些數據，我們也可以進入“見沙不是沙”的境界，傳說中南戴河的細沙也就是一條曲線了。