Tomographie par contraste de diffraction pour la caractérisation cristallographique des poudres
La caractérisation des poudres est essentielle dans l'industrie de la chimie fine pour mieux comprendre le comportement et la réactivité des poudres sèches. Cela implique de comprendre l'échelle moléculaire ainsi que la structure cristalline, la microstructure (inclusions, par exemple) et la morphologie des particules à l'échelle macroscopique (agglomération, par exemple). La première étude par diffraction des rayons X ayant permis d'élucider la structure d'un cristal organique concernait l'hexamine, il y a près d'un siècle. Dans cette étude, les auteurs ont utilisé ce même composé pour caractériser entièrement des poudres d'hexamine en combinant la tomographie par contraste d'absorption, la tomographie par contraste de diffraction et la modélisation moléculaire.
L'auteur principal de ces travaux était Parmesh Gajjar, du Centre d'imagerie par rayons X Henry Moseley, Département des matériaux, Université de Manchester. Selon Parmesh, « Dragonfly « Ce logiciel est excellent pour nous en raison de sa simplicité de combinaison des données d'images provenant de différentes modalités, comme ici le contraste d'absorption et de diffraction. Nous l'utilisons pour sa facilité d'utilisation et ses puissantes capacités de segmentation. »
Présentation vidéo
Publication
Parmesh Gajjar, Thai TH Nguyen, Jun Sun, Ioanna D. Styliari, Hrishikesh Bale, Samuel A. McDonald, Timothy L. Burnett, Benjamin Tordoff, Erik Lauridsen, Robert B. Hammond, Darragh Murnane, Philip J. Withers, Kevin J. Roberts, Tomographie cristallographique et modélisation moléculaire de poudres organiques polycristallines structurées . CrystEngComm, 2021, 23, 2520-2531 ( https://doi.org/10.1039/D0CE01712D ).
Centre d'imagerie et de recherche
NXCT au centre d'imagerie aux rayons X Henry Moseley
( https://nxct.ac.uk/facilities/manchester/ )
Institut Henry Royce - Institut national britannique de recherche et d'innovation sur les matériaux avancés
( https://www.royce.ac.uk/ )
Mots-clés : Poudres, Poudres cristallines, Tomographie par contraste de diffraction, Microscopie à rayons X
Images
Figure 1 : Particules à l'intérieur du tube utilisé pour la tomographie aux rayons X.
Figure 2 : La segmentation du bassin versant révèle les tailles de particules indiquées par un code de couleur.
Figure 3 : Image CT à contraste de diffraction superposée à une image CT à contraste d'absorption en 2D avec couleur montrant différentes structures cristallines dans ce cas.
Figure 4 : Superposition de la tomodensitométrie à contraste de diffraction avec la tomodensitométrie régulière montrée dans le rendu 3D.