It is important to measure precisely the size and velocity of micro-bubbles used in various field. The synchrotron X-ray micro-imaging technique was employed to measure the size and velocity of micro-bubbles moving in an opaque tube simultaneously. Phase contrast images were obtained at interfaces of micro-bubbles between water and air due to their different refractive indices. The X-ray micro-imaging technique was found to measure an optical fiber with an accuracy of 0.2%. Micro-bubbles of $10{\sim}60{\mu}m$ diameter moving upward in an opaque tube (${\phi}=2.7mm$) were tested to measure bubble size and up-rising velocity. For DI water, the measured velocity of micro-bubbles is nearly proportional to the square of bubble size, agreed well with the theoretical result. In addition, the synchrotron X-ray micro-imaging technique can measure accurately the size and velocity of several overlapped micro-bubbles.
The microbubbles were used in various fields, such as turbulent control, drag reduction, material science and life science. The X-ray PTV using X-ray micro-imaging technique was employed to mea-sure the size and velocity of micro-bubbles moving in an opaque tube simultaneously. Micro-bubbles of $10{\sim}60{\mu}m$ diameter moving upward in an opaque tube (${\phi}$=2.7mm) were tested. Due to the different refractive indices of water and air, phase contrast X-ray images clearly show the exact size and shape of over-lapped microbubbles. In all of the working fluids tested (deionized water, tap water, 0.01 and 0.10M NaCl solutions), the measured terminal velocity of the microbubbles rising through the solution was proportional to the square of the bubble diameter. The rising velocity was increased with increasing mole concentration. The microbubble can be useful as contrast agent or tracer in life science and biology. The X-ray PTV technique should be able to extract useful information on the behavior of various bio/microscale fluid flows that are not amenable to analysis using conventional methods.
Kim, Ju-Heon;Han, Sung-Mi;Song, Hyun-Ouk;Seo, Youn-Kyung;Moon, Young-Suk;Kim, Hong-Tae
Anatomy & Biological Anthropology
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v.31
no.4
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pp.133-142
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2018
3D histology is a imaging system for the 3D structural information of cells or tissues. The synchrotron radiation propagation phase contrast micro-CT has been used in 3D imaging methods. However, the simple phase contrast micro-CT did not give sufficient micro-structural information when the specimen contains soft elements, as is the case with many biomedical tissue samples. The purpose of this study is to develop a new technique to enhance the phase contrast effect for soft tissue imaging. Experiments were performed at the imaging beam lines of Pohang Accelerator Laboratory (PAL). The biomedical tissue samples under frozen state was mounted on a computer-controlled precision stage and rotated in $0.18^{\circ}$ increments through $180^{\circ}$. An X-ray shadow of a specimen was converted into a visual image on the surface of a CdWO4 scintillator that was magnified using a microscopic objective lens(X5 or X20) before being captured with a digital CCD camera. 3-dimensional volume images of the specimen were obtained by applying a filtered back-projection algorithm to the projection images using a software package OCTOPUS. Surface reconstruction and volume segmentation and rendering were performed were performed using Amira software. In this study, We found that synchrotron phase contrast imaging of frozen tissue samples has higher contrast power for soft tissue than that of non-frozen samples. In conclusion, synchrotron radiation propagation phase contrast cryo-microCT imaging offers a promising tool for non-destructive high resolution 3D histology.
The x-ray micro-imaging technique was employed to measure the size and velocity of micro-bubbles moving in an opaque tube simultaneously. Phase contrast images were obtained at interfaces of micro-bubbles between water and air due to different refractive index. Micro-bubbles of $20\~120{\mu}m$ diameter moving upward in an opaque tube $(\phi=2.7mm)$ were tested. For two different working fluids of tap water and DI water, the measured velocity of micro-bubbles is roughly proportional to the square of bubble size.
Imaging techniques using x-ray beam at high energies (>6KeV) such as contact radiography, projection microscopy, and tomography have been used to nondestructively discern internal structure of objects in material science, biology, and medicine. This paper introduces the x-ray micro-imaging method using 1B2 micro-probe line of PAL (Pohang Accelerator Laboratory). Cross-sectional information on low electron density materials can be obtained by probing a sample with coherent synchrotron x-ray beam in an in-line holography setup. Living organism such as plants, insects are practically transparent to high energy x-rays and create phase shift images of x-ray wave front. X-ray micro-images of micro-bubbles of $20\~120\;{\mu}m$ diameter in an opaque tube were recorded. Clear phase contrast images were obtained at Interfaces between bubbles and surrounding liquid due to different decrements of refractive index.
The purpose of this study was to investigate the feasibility on the detection of dental composite delamination using a lock-in thermography method. Amplitude and phase images of detected thermal signals were analyzed according to the lock-in frequencies. At a lock-in frequency of 0.05 Hz, the ligament thickness of 0.5 mm in the specimen exhibited the highest amplitude contrast between defective area and sound area. For ligament thicknesses of 1 mm and 1.5 mm, delamination detection was possible at 0.025 Hz and 0.01 Hz through the amplitude differences. At lock-in frequencies of 0.006 Hz and 0.01 Hz, ligament thickness 0.5 mm exhibited the highest phase contrast. For ligament thicknesses of 1 mm and 1.5 mm, the phase contrast exhibited possible detection of delamination at 0.006-0.1 Hz.
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.31
no.2
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pp.157-164
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2011
This work is devoted to the technique application of lock-in infrared Thermography in the shipbuilding and ocean engineering industry. For this purpose, an exploratory study to find the optimized test conditions is carried out by the design of experiments. It has been confirmed to be useful method that the phase contrast images were quantified by a reference image and weighted by defect hole size. Illuminated optical intensity of lower or medium strength give a good result for getting a phase contrast image. In order to get a good phase contrast image, lock-in frequency factors should be high in proportion to the illuminated optical intensity. The integration time of infrared camera should have been inversely proportional to the optical intensity. The other hand, the difference of specimen materials gave a slightly biased results not being discriminative reasoning.
The aim of this study was to achieve optimal portal phase while reducing contrast medium by applying weight-based dose protocol compared to standard fixed dose protocol to performing of pediatric abdominal CT examination. Discovery 750HD (General Electric Medical Systems, Milwaukee, USA) was used, and a total of 167 children consisting of 85 men and 82 women under the age of 18 were studied. The group in which the 300 mgI/ml(Xenetix, Guerbet, France) contrast medium was fixedly injected at twice body weight and the group injected with physiological saline while gradually decreasing the injection amount by 10% while applying the weight-based protocol were distinguished. Also, the CT number and SNR of abdominal organs were compared and evaluated while changing the scan delay time. Subjective image quality of enhancement and beam-hardening artifacts of around the heart was assessed with five-point criterion. The group adapted weight-based protocol with 20% reduction in contrast medium was most similar in contrast enhancement in the group with fixed injection at twice body weight. Furthermore, the group with a delay time of 20% had the highest contrast enhancement effect, and the difference in CT attenuation coefficient from the group scanned immediately after injection of the contrast media. Therefore, the appropriate delay time after injection of the contrast agent increased the contrast enhancement of the parenchymal organ. In addition, the weight-based injection protocol with normal saline reduced artifacts around the heart, and the effect of contrast enhancement could be maintained. In conclusion, it is possible to reduce dosage of contrast media through the application of weight-based injection protocols and appropriate latency, and to characterize optimal portal phase imaging on pediatric abdominal CT.
Ultrastructural observations of mycelial and tissue phase with dimorphic fungal pathogen Coccidioides immitis were studied by electron microscopy of thin sections. 1. In mycelial phase of C.immitis contains normal cell components such as nucleus, mitochondria, endoplamsic reticulum, intracytoplasmic membrane system, cell wall and cell membrane as observed in the other encaryotic cells. 2. In tissue phase of C. immitis was larger than mycelial phase in cell size and observed much more vacuoles than mycelial phase. 3. In the contrast of mycelial phase of C. immitis, the tissue phase of cells were observed fibril form of capsular layer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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